Question

【題目】孔雀石等自然界存在的碳酸鹽類銅礦的化學組成為xCuCO3·yCu(OH)2(x、y為正整數，且x≤3，y≤2)。

(1)現有兩份等量的某碳酸鹽類制礦樣品，一份加足量鹽酸，產生3.36L標準狀況下的CO2氣體，另一份加熱完全分解得到20gCuO，則該碳鹽類銅礦的化學組成中x：y=____。

(2)設某碳酸鹽類銅礦樣品質量為ag，含銅質量為bg，加酸完全分解得到標準狀況下CO2氣體VL，則a、b、V的代數關系式是_____。

Answer 1

【答案】3:2 a=或a=

【解析】

(1)先計算一定質量的碳酸鹽反應產生的CO2、CuO的物質的量，然后根據C元素守恒可得n(CuCO3)=n(CO2)，根據Cu元素守恒可得n(CuCO3)+ n[Cu(OH)2]=n(CuO)，計算出n[Cu(OH)2]，就可得到n(CuCO3)與n[Cu(OH)2]的物質的量的最簡整數比；

(2)根據碳元素守恒可得n(CuCO3)=n(CO2)=，根據Cu元素守恒可得n(CuCO3)+ n[Cu(OH)2]=n(Cu)，用含有b、V的代數式表示，也可根據n(CuCO3)=n(CO2)=先計算出CuCO3的質量，用總質量減去CuCO3的質量得到Cu(OH)2的質量，再計算其物質的量，最后得到n(CuCO3)與n[Cu(OH)2]的物質的量的最簡整數比。

(1)n(CO2)=3.36L÷22.4L/mol=0.15mol，則n(CuCO3)=n(CO2)=0.15mol，n(CuO)=20g÷80g/mol=0.25mol，根據Cu元素守恒，可得n[Cu(OH)2]=0.25mol-0.15mol=0.10mol，所以n(CuCO3)：n[Cu(OH)2]=0.15：0.10=3：2，所以碳酸鹽類銅礦的化學組成為xCuCO3·yCu(OH)2中x=3，y=2，鹽可以表示為3CuCO3·2Cu(OH)2；

(2)根據C元素守恒可得n(CuCO3)=n(CO2)=，根據Cu元素可得n(CuCO3)+ n[Cu(OH)2]=n(Cu)=mol，則n[Cu(OH)2]=)mol，所以n(CuCO3)：n[Cu(OH)2]=：)，a= a=；n(CuCO3)=n(CO2)=，m(CuCO3)=×124g/mol=，該化合物含有Cu的總物質的量是n(Cu)，則根據Cu元素守恒，可得n[Cu(OH)2]=，m[Cu(OH)2]=98g/mol×（），根據反應前后物質質量不變，可得a= +98g/mol×()=。