Question

孔雀石和石青是自然界存在的兩種碳酸鹽類銅礦，它們的化學組成可表示為：

x CuCO₃ • y Cu(OH)₂（x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2）。

（1）孔雀石和石青分別與過量鹽酸反應時，孔雀石耗用的鹽酸的物質的量與生成的CO₂的物質的量之比為4︰1；石青則為3︰1。請推算它們的化學組成(化學式)。

孔雀石：                          ；石青：                           。

（2）現(xiàn)有孔雀石和石青混合樣品，取兩份等質量的樣品，在一份中加入過量鹽酸，生成CO₂ 4.48 L（標準狀況下）；加熱另一份樣品使其完全分解，得到CuO 28 g，試通過計算確定該混合物中孔雀石和石青的物質的量之比為                    。

Answer 1

【知識點】物質之間的反應，計算方法的運用。

【答案解析】（1）孔雀石CuCO₃•Cu（OH）₂， 石青2CuCO₃•Cu（OH）₂

（2）2:1

解析：（1）根據(jù)反應的化學方程式，鹽酸與生成二氧化碳的物質的量的關系為
xCuCO₃•yCu（OH）₂+（2x+2y）HCl═（x+y）CuCl₂+xCO₂↑+（x+2y）H₂O
             （2x+2y）          x
孔雀石耗用的鹽酸與生成的CO₂的物質的量之比為4：1，則（2x+2y）/ x =4︰1，解得x：y=1：1，
∵x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2
∴孔雀石的化學式可表示為CuCO₃•Cu（OH）₂；
石青耗用的鹽酸與生成的CO₂的質量比為3：1，則（2x+2y）/ x =3：1，

解得x：y=2：1
∵x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2
∴石青的化學式可表示為2CuCO₃•Cu（OH）₂；
（2）設孔雀石和石青的物質的量分別為m，n，則有
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
即該混合物中孔雀石和石青的物質的量之比為2：1

【思路點撥】此道題考查了物質之間的相互反應，能夠正確的書寫化學反應是此題的關鍵。