Question

某科研小組預(yù)測定孔雀石中堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]的質(zhì)量分數(shù)．現(xiàn)稱取30g該孔雀石樣品放入燒杯中，再逐滴加入稀鹽酸至恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)的化學方程式為：銅Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O．共消耗該稀鹽酸146g（假設(shè)雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)，也不溶于水），最終稱得燒杯中剩余物質(zhì)的質(zhì)量為171.6g．試求：
（1）孔雀石中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)；
（2）所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（結(jié)果保留至0.1%）

Answer 1

解：（1）依題意，CO₂的質(zhì)量=30g+146g-171.6g=4.4g．
設(shè)孔雀石中堿式碳酸銅的質(zhì)量為x，生成氯化銅質(zhì)量為y．
Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O
222 270 44
x y 4.4g
= x=22.2g
= y=27g
∴孔雀石中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)為×100%=74%．
（2）根據(jù)（1）的計算可知，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=171.6g-（30g-22.2g）=163.8g．
∴所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100%≈16.5%．
答：孔雀石中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)為74%；所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為16.5%．
分析：（1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律算出生成二氧化碳的質(zhì)量，然后據(jù)化學方程式并代入二氧化碳氣體的質(zhì)量計算出堿式碳酸銅的質(zhì)量，并計算孔雀石中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)；
（2）根據(jù)化學方程式計算出氯化銅的質(zhì)量，然后計算出反應(yīng)后溶液的質(zhì)量，計算出溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
點評：掌握化學方程式的計算格式和規(guī)范性，以及溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算方法是解答此題的關(guān)鍵，本題的易錯點是反應(yīng)后溶液質(zhì)量要減去雜質(zhì)的質(zhì)量．