Question

【題目】某銅礦樣品的主要成分是堿式碳酸銅，化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3�，F(xiàn)稱取29.6t純度為75%的該樣品放入燒杯中，加入一定量的稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)后，所得氯化銅溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27 %。

提示： 1.；

2.銅礦中雜質(zhì)既不溶于水，也不參與反應(yīng)；

3.Cu2(OH)2CO3的相對分子質(zhì)量為222。

求： (1) Cu2(OH)2CO3中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素是______________。

(2)上述稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?____ 。(寫出計(jì)算過程，最終結(jié)果精確到0.1%)

(3)工業(yè)上結(jié)合該方法，繼續(xù)反應(yīng)可提煉出銅單質(zhì)。假設(shè)提純時銅元素?zé)o損失，每得到1t銅單質(zhì)的成本為M元，提純上述樣品的成本是______________元。

Answer 1

【答案】Cu 17.8% 12.8M

【解析】

(1) 根據(jù)化學(xué)式Cu2(OH)2CO3，Cu、O、H、C四種元素的質(zhì)量比為：（64×2）∶（16×5）∶（1×2）∶12=128∶80∶2∶12，因此Cu2(OH)2CO3中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素是：Cu。

(2)根據(jù)題意，樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量=29.6t×75%=22.2 t。

設(shè)參加反應(yīng)的鹽酸中溶質(zhì)HCl的質(zhì)量為x，生成的CuCl2質(zhì)量為y，生成的二氧化碳質(zhì)量為z。

解得x=14.6t

解得y=27.0t

解得z=4.4t

根據(jù)反應(yīng)后溶液中氯化銅溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27 %，反應(yīng)后溶液=

結(jié)合題中提示：銅礦中雜質(zhì)既不溶于水，也不參與反應(yīng)，設(shè)參加反應(yīng)的鹽酸溶液質(zhì)量為m，根據(jù)質(zhì)量守恒定律， 22.2t+m-4.4t=100t，解得m=82.2t。

參加反應(yīng)的稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

(3)根據(jù)題意，假設(shè)提純時銅元素?zé)o損失，則提煉出銅單質(zhì)的質(zhì)量可以由反應(yīng)生成的氯化銅的質(zhì)量求得（或根據(jù)堿式碳酸銅的質(zhì)量求得）。

可提煉出銅單質(zhì)的質(zhì)量為：

根據(jù)每得到1t銅單質(zhì)的成本為M元，則提純上述樣品的成本是：12.8t×M元/t=12.8M元。

答：(1) Cu2(OH)2CO3中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素是銅（或Cu）。

(2)稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.8%。

(3)提純上述樣品的成本是12.8M元。