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某科研小组采集到两种铜矿标本,经地理老师辨认为孔雀石和石青,老师说其化学组成均可表示为xCuCO3•yCu(OH)2,属于天然碳酸盐类铜矿.(1)为了准确测定两种矿石的化学组成,该小组
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某科研小组采集到两种铜矿标本,经地理老师辨认为孔雀石和石青,老师说其化学组成均可表示为xCuCO3•yCu(OH)2,属于天然碳酸盐类铜矿.
(1)为了准确测定两种矿石的化学组成,该小组同学将两种矿石分别与足量盐酸反应,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1;石青则为3:1.
请确定它们的化学组成,孔雀石:___;石青:___.
(2)现取两份等质量的两种矿石的混合物样品,一份加入过量盐酸,生成CO2 6.6g;对另一份样品加热使其完全分解,得到CuO 20g,则混合物中孔雀石和石青的物质的量之比为___.
(1)为了准确测定两种矿石的化学组成,该小组同学将两种矿石分别与足量盐酸反应,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1;石青则为3:1.
请确定它们的化学组成,孔雀石:___;石青:___.
(2)现取两份等质量的两种矿石的混合物样品,一份加入过量盐酸,生成CO2 6.6g;对另一份样品加热使其完全分解,得到CuO 20g,则混合物中孔雀石和石青的物质的量之比为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据孔雀石耗用的盐酸与生成的CO2的物质的量比为4:1,
和化学方程式xCuCO3•yCu(OH)2+2(x+y)HCl→(x+y)CuCl2+xCO2↑+(x+2y)H2O
可知:2(x+y):x=4:1,可得x:y=1:1,
∵x、y为正整数且x≤2,y≤2,
∴孔雀石的化学式可表示为CuCO3•Cu(OH)2;
而石青发生反应:xCuCO3•yCu(OH)2+(2x+2y)HCl═(x+y)CuCl2+xCO2↑+(x+2y)H2O,石青耗用的盐酸与生成的CO2的物质的量比为3:1,则(2x+2y):x=3:1,解得x=2y,
∵x、y为正整数且x≤2,y≤2,故x=2、y=1,
∴石青的化学式可表示为2CuCO3•Cu(OH)2,
故答案为:CuCO3•Cu(OH)2;2CuCO3•Cu(OH)2;
(2)设孔雀石和石青的物质的量分别为amol、bmol,则:
CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O
1 1
amol amol
2CuCO3•Cu(OH)2+6HCl═3CuCl2+2CO2↑+4H2O
1 2
bmol 2bmol
CuCO3•Cu(OH)2
2CuO+CO2↑+H2O
1mol 160g
amol 160ag
2CuCO3•Cu(OH)2
3CuO+2CO2↑+H2O
1mol 240
bmol 240bg
则a+2b=
,160ag+240bg=20g,
解之得a=0.05,b=0.05
该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比=0.05mol:0.05mol=1:1,
答:孔雀石和石青的物质的量之比为1:1.
和化学方程式xCuCO3•yCu(OH)2+2(x+y)HCl→(x+y)CuCl2+xCO2↑+(x+2y)H2O
可知:2(x+y):x=4:1,可得x:y=1:1,
∵x、y为正整数且x≤2,y≤2,
∴孔雀石的化学式可表示为CuCO3•Cu(OH)2;
而石青发生反应:xCuCO3•yCu(OH)2+(2x+2y)HCl═(x+y)CuCl2+xCO2↑+(x+2y)H2O,石青耗用的盐酸与生成的CO2的物质的量比为3:1,则(2x+2y):x=3:1,解得x=2y,
∵x、y为正整数且x≤2,y≤2,故x=2、y=1,
∴石青的化学式可表示为2CuCO3•Cu(OH)2,
故答案为:CuCO3•Cu(OH)2;2CuCO3•Cu(OH)2;
(2)设孔雀石和石青的物质的量分别为amol、bmol,则:
CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O
1 1
amol amol
2CuCO3•Cu(OH)2+6HCl═3CuCl2+2CO2↑+4H2O
1 2
bmol 2bmol
CuCO3•Cu(OH)2
| ||
1mol 160g
amol 160ag
2CuCO3•Cu(OH)2
| ||
1mol 240
bmol 240bg
则a+2b=
6.6g |
44g/mol |
解之得a=0.05,b=0.05
该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比=0.05mol:0.05mol=1:1,
答:孔雀石和石青的物质的量之比为1:1.
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