Question

梅州市某中學在清理化學實驗室發(fā)現一包標簽為銅粉的綠色粉末，經稱重該粉末的質量為80.0克，實驗員為了充分利用試劑，將該粉末制成硫酸銅溶液．其實驗過程是先在空氣中加熱該粉末讓其充分反應，冷卻后稱重固體質量仍為80.0克，再溶于適量稀硫酸，得到硫酸銅溶液．（己知銅綠的化學式為Cu₂（OH）₂CO₃）
（1）寫出上述過程中制硫酸銅溶液的反應方程式：

 

；
（2）綠色粉末中單質銅與銅綠的質量比為

 

；（用分數表示）
（3）若加入稀硫酸的質量為320克，則所得硫酸銅溶液中溶質的質量分數為

 

．

Answer 1

分析：（1）綠色粉末中含有單質銅和銅綠；硫酸銅的制得經過了銅與氧氣的反應、銅綠分解和氧化銅與稀硫酸反應三個反應．
（2）單質銅和銅綠的總質量為80.0g；單質銅和銅綠在充分加熱后得到的產物都是氧化銅，兩個反應得到的氧化銅的總質量也是80.0g．根據這兩個質量關系就可以得到單質銅與銅綠的質量比．
（3）由氧化銅的總質量根據氧化銅與稀硫酸反應的化學方程式可以計算出生成硫酸銅的質量；再結合稀硫酸的質量，根據溶質質量分數的計算公式就可以計算出所得溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）銅與氧氣在加熱條件下反應生成氧化銅．
該反應的化學方程式為：2Cu+O₂

△   .

2CuO．
堿式碳酸銅在加熱條件下反應生成氧化銅、水和二氧化碳．
該反應的化學方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑．
氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅和水．
該反應的化學方程式為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（2）設綠色粉末中銅的質量為x，加熱后生成氧化銅的質量為y．
2Cu+O₂

△   .

2CuO
128     160
x       y

128

160

=

x

y

，y=

5x

4

設綠色粉末中銅綠在加熱后反應生成氧化銅的質量為z．
Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑
222         160
80.0g-x      z

222

160

=

80.0g-x

z

，z=

80(80.0g-x)

111

由題意得

5x

4

+

80(80.0g-x)

111

=80.0g
x=

1984

47

g
銅綠的質量為80.0g-

1984

47

g=

1776

47

g
綠色粉末中單質銅和銅綠的質量比為

1984

47

g：

1776

47

g=124：111
（3）設生成硫酸銅的質量為w．
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
80        160
80.0g      w

80

160

=

80.0g

w

，w=160g
所得溶液中硫酸銅的質量分數為

160g

80.0g+320g

×100%=40%
故答案為：
（1）2Cu+O₂

△   .

2CuO，Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（2）

124

111

．
（3）40%．

點評：本題主要考查化學方程式的書寫、有關物質質量比、化學方程式和溶質質量分數的計算，難度較大．