Question

兩種銅礦都可以用xCuCO₃?yCu（OH）₂表示，一個是孔雀石，一個是石青，和足量鹽酸反應，孔雀石生成的CO₂和鹽酸物質的量之比1：4，石青為1：3．
（1）請確定它們的化學組成；              
（2）現取兩份等質量的礦石混合物樣品，一份加入過量鹽酸，生成CO₂6.6g，另一份則加熱使得完全分解，得到CuO 20g，則混合物中的孔雀石和石青的物質的量之比為

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）用孔雀石耗用的鹽酸與生成的CO₂的物質的量比為4：1，計算出化學組成可表示為xCuCO₃?yCu（OH）₂中x、y的比，推斷出兩物質的化學組成；
發生反應：xCuCO₃?yCu（OH）₂+（2x+2y）HCl═（x+y）CuCl₂+xCO₂↑+（x+2y）H₂O；
（2）設孔雀石和石青的物質的量分別為amol、bmol，根據方程式表示出生成的二氧化碳、CuO，列方程計算解答．

解答： 解：（1）根據孔雀石耗用的鹽酸與生成的CO₂的物質的量比為4：1，
和化學方程式xCuCO₃?yCu（OH）₂+2（x+y）HCl→（x+y）CuCl₂+xCO₂↑+（x+2y）H₂O
可知：2（x+y）：x=4：1，可得x：y=1：1，
孔雀石的化學式可表示為CuCO₃?Cu（OH）₂；
而石青發生反應：xCuCO₃?yCu（OH）₂+（2x+2y）HCl═（x+y）CuCl₂+xCO₂↑+（x+2y）H₂O，石青耗用的鹽酸與生成的CO₂的物質的量比為3：1，則（2x+2y）：x=3：1，解得x=2y，
石青的化學式可表示為2CuCO₃?Cu（OH）₂，
答：孔雀石和石青的化學式為CuCO₃?Cu（OH）₂；2CuCO₃?Cu（OH）₂；
（2）設孔雀石和石青的物質的量分別為amol、bmol，則：
CuCO₃?Cu（OH）₂+4HCl═2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O
1                            1
amol                        amol
2CuCO₃?Cu（OH）₂+6HCl═3CuCl₂+2CO₂↑+4H₂O
1                              2
bmol                         2bmol
CuCO₃?Cu（OH）₂

△   .

2CuO+CO₂↑+H₂O
  1mol             160g
  amol             160ag
2CuCO₃?Cu（OH）₂

△   .

3CuO+2CO₂↑+H₂O
    1mol            240
    bmol           240bg
所以

a+2b= 6.6g 44g/mol 160a+240b=20g

，解之得a=0.05，b=0.05
該混合物中孔雀石和石青的物質的量之比=0.05mol：0.05mol=1：1，
故答案為：1：1．

點評：本題考查化學式的推斷、化學反應方程式的計算，注意根據方程式進行計算解答，難度不大．