Question

2009年2月法國欲拍賣我圓明園兔首和鼠首兩件文物（如圖）．
這兩件文物均為青銅器，其表面呈綠色，這是銅器長期暴露在空氣中生成了堿式碳酸銅[化學式為Cu₂（OH）₂CO₃，相對分子質量為222]，俗稱銅綠，又名孔雀石，是一種名貴的礦物寶石．化學興趣小組的同學為了測定某銅礦中堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]的質量分數，稱取該銅礦樣品30g，加入到132.2g稀鹽酸時恰好完全反應，（雜質不與酸反應也不溶于水）共生成CO₂氣體4.4g．反應的化學方程式如下：
Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑
（1）根據銅綠的化學式，你認為銅綠的形成是銅與________、________和氧氣共同作用的結果．
（2）銅礦樣品中堿式碳酸銅的質量是多少克？其質量分數是多少？
（3）反應后所得溶液中溶質質量分數是多少？

Answer 1

答：（1）由銅綠的化學式可知Cu₂（OH）₂CO₃，它由銅離子、氫氧根離子和碳酸根離子構成，因此可以判斷銅綠的形成是銅與二氧化碳與水和氧氣共同作用的結果．
故答案為：二氧化碳，水．
（2）解：設參與反應的Cu₂（OH）₂CO₃的質量為x，生成CuCl₂的質量為y，
Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑
222----------------270---------44
x-------------------y---------4.4g
∴，
解之得：x=22.2g，y=27g，
銅礦樣品中堿式碳酸銅的質量是22.2g；
銅礦樣品中堿式碳酸銅的質量分數為：×100%=74%．
（3）反應后所得溶液中溶質質量分數為：×100%=18%．
答：（2）銅礦樣品中堿式碳酸銅的質量分數為74%；
（3）反應后所得溶液中溶質質量分數為18%．
分析：（1）由銅綠的化學式可知Cu₂（OH）₂CO₃，它由銅離子、氫氧根離子和碳酸根離子構成，二氧化碳中有C、O元素，水中有H、O元素，因此可以判斷銅綠的形成是銅與二氧化碳與水和氧氣共同作用的結果；
（2）根據堿式碳酸銅與鹽酸反應的化學方程式和生成的氣體的質量，列出比例式，即可計算出參與反應的Cu₂（OH）₂CO₃的質量和生成CuCl₂的質量；然后根據質量分數公式計算即可；
（3）反應后溶液中的溶質是CuCl₂，利用（2）中求出的生成CuCl₂的質量，根據溶質質量分數=×100%計算即可．
點評：本題主要考查學生利用化學方程式和溶質質量分數公式進行計算的能力．