Question

2009年2月法國欲拍賣我圓明園兔首和鼠首兩件文物（如圖）．
這兩件文物均為青銅器，其表面呈綠色，這是銅器長期暴露在空氣中生成了堿式碳酸銅[化學式為Cu₂（OH）₂CO₃，相對分子質(zhì)量為222]，俗稱銅綠，又名孔雀石，是一種名貴的礦物寶石．化學興趣小組的同學為了測定某銅礦中堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]的質(zhì)量分數(shù)，稱取該銅礦樣品30g，加入到132.2g稀鹽酸時恰好完全反應(yīng)，（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)也不溶于水）共生成CO₂氣體4.4g．反應(yīng)的化學方程式如下：
Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑
（1）根據(jù)銅綠的化學式，你認為銅綠的形成是銅與________、________和氧氣共同作用的結(jié)果．
（2）銅礦樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量是多少克？其質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

答：（1）由銅綠的化學式可知Cu₂（OH）₂CO₃，它由銅離子、氫氧根離子和碳酸根離子構(gòu)成，因此可以判斷銅綠的形成是銅與二氧化碳與水和氧氣共同作用的結(jié)果．
故答案為：二氧化碳，水．
（2）解：設(shè)參與反應(yīng)的Cu₂（OH）₂CO₃的質(zhì)量為x，生成CuCl₂的質(zhì)量為y，
Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑
222----------------270---------44
x-------------------y---------4.4g
∴，
解之得：x=22.2g，y=27g，
銅礦樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量是22.2g；
銅礦樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=74%．
（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：×100%=18%．
答：（2）銅礦樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)為74%；
（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為18%．
分析：（1）由銅綠的化學式可知Cu₂（OH）₂CO₃，它由銅離子、氫氧根離子和碳酸根離子構(gòu)成，二氧化碳中有C、O元素，水中有H、O元素，因此可以判斷銅綠的形成是銅與二氧化碳與水和氧氣共同作用的結(jié)果；
（2）根據(jù)堿式碳酸銅與鹽酸反應(yīng)的化學方程式和生成的氣體的質(zhì)量，列出比例式，即可計算出參與反應(yīng)的Cu₂（OH）₂CO₃的質(zhì)量和生成CuCl₂的質(zhì)量；然后根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可；
（3）反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是CuCl₂，利用（2）中求出的生成CuCl₂的質(zhì)量，根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%計算即可．
點評：本題主要考查學生利用化學方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力．