题目内容
孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿,它们的化学组成可表示为:
x CuCO3 • y Cu(OH)2(x、y为正整数且x≤2,y≤2)。
(1)孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4︰1;石青则为3︰1。请推算它们的化学组成(化学式)。
孔雀石: ;石青: 。
(2)现有孔雀石和石青混合样品,取两份等质量的样品,在一份中加入过量盐酸,生成CO2 4.48 L(标准状况下);加热另一份样品使其完全分解,得到CuO 28 g,试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比为 。
【知识点】物质之间的反应,计算方法的运用。
【答案解析】(1)孔雀石CuCO3•Cu(OH)2, 石青2CuCO3•Cu(OH)2
(2)2:1
解析:(1)根据反应的化学方程式,盐酸与生成二氧化碳的物质的量的关系为
xCuCO3•yCu(OH)2+(2x+2y)HCl═(x+y)CuCl2+xCO2↑+(x+2y)H2O
(2x+2y) x
孔雀石耗用的盐酸与生成的CO2的物质的量之比为4:1,则(2x+2y)/ x =4︰1,解得x:y=1:1,
∵x、y为正整数且x≤2,y≤2
∴孔雀石的化学式可表示为CuCO3•Cu(OH)2;
石青耗用的盐酸与生成的CO2的质量比为3:1,则(2x+2y)/ x =3:1,
解得x:y=2:1
∵x、y为正整数且x≤2,y≤2
∴石青的化学式可表示为2CuCO3•Cu(OH)2;
(2)设孔雀石和石青的物质的量分别为m,n,则有
CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O
1 1
m m
2CuCO3•Cu(OH)2+6HCl═3CuCl2+2CO2↑+4H2O
n 2n
CuCO3•Cu(OH)2 ═2CuO+CO2↑+H2O
1 2
m 2m
2CuCO3•Cu(OH)2═ 3CuO+2CO2+H2O
1 3
n 3n
m+2n=4.48/22.4
2m 解之得m=1,y=0.05
即该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比为2:1
【思路点拨】此道题考查了物质之间的相互反应,能够正确的书写化学反应是此题的关键。