Question

磷酸氧銅[Cu_xO_y（PO₄）z]可作為鋰/磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)．某化學(xué)興趣小組為測定磷酸氧銅的組成，進(jìn)行如下操作：
①準(zhǔn)確稱取上述46.2g磷酸氧銅樣品（假設(shè)不含雜質(zhì)）使其完全溶于一定量鹽酸中，并加水配成100mL藍(lán)色溶液A；
②用滴定管準(zhǔn)確量取20.00mL藍(lán)色溶液A，逐滴加入氫氧化鈉溶液，至恰好完全沉淀，過濾、洗滌，將所得沉淀灼燒使其恰好全部轉(zhuǎn)化為黑色氧化物，冷卻后稱得殘留固體質(zhì)量為6.40g；
③將濾液和洗滌液合并，加入足量CaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、烘干得6.20g沉淀．
（1）計算46.2g磷酸氧銅樣品中Cu²⁺、PO₄^3-的物質(zhì)的量（寫出計算過程）．
（2）通過計算確定磷酸氧銅的化學(xué)式（寫出計算過程）．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算,復(fù)雜化學(xué)式的確定

專題：計算題

分析：（1）根據(jù)②中氧化銅的質(zhì)量計算出其物質(zhì)的量，再根據(jù)質(zhì)量守恒計算出46.2g磷酸氧銅中含有銅離子的物質(zhì)的量；根據(jù)③中生成的磷酸鈣沉淀質(zhì)量計算出磷酸根離子的物質(zhì)的量，再根據(jù)質(zhì)量守恒計算出46.2g磷酸氧銅中含有PO₄^3-的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)總質(zhì)量、銅離子、磷酸根離子的量計算出O離子的物質(zhì)的量，再根據(jù)x：y：z確定磷酸氧銅的化學(xué)式．

解答： 解：（1）②中黑色氧化物為CuO，其物質(zhì)的量為：

6.4g

80g/mol

=0.08mol，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，46.2g磷酸氧銅中含有銅離子的物質(zhì)的量為：0.08mol×

100mL

20mL

=0.4mol；
③中6.20g沉淀為磷酸鈣，其物質(zhì)的量為：

6.20g

310g/mol

=0.02mol，則46.2g磷酸氧銅中含有PO₄^3-的物質(zhì)的量為：0.02mol×2×

100mL

20mL

=0.2mol，
答：46.2g磷酸氧銅樣品中含有Cu²⁺0.4mol、PO₄^3-0.2mol；
（2）46.2g磷酸氧銅[Cu_xO_y（PO₄）z]含有0.4molCu²⁺、0.2molPO₄^3-，
則含有氧離子的物質(zhì)的量為：

46.2g-64g/mol×0.4mol-95g/mol×0.2mol

16g/mol

=0.1mol，則x：y：z=0.4mol：0.1mol：0.2mol=4：1：2，
則磷酸氧銅的化學(xué)式為：Cu₄O（PO₄）₂，
答：磷酸氧銅的化學(xué)式為Cu₄O（PO₄）₂．

點(diǎn)評：本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意質(zhì)量守恒在化學(xué)計算中的應(yīng)用，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．