Question

孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成均可表示为xCuCO₃?yCu（OH）₂（x、y为最简正整数）．
（1）孔雀石与过量盐酸反应时，孔雀石耗用的盐酸与生成的CO₂的物质的量比为4：1．请推算它的化学组成（化学方程式为：xCuCO₃?yCu（OH）₂+2（x+y）HCl→（x+y）CuCl₂+xCO₂↑+（x+2y）H₂O ）．孔雀石[xCuCO₃?yCu（OH）₂]中x=

1

，y=

1

．
（2）现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量的盐酸，生成0.15mol CO₂；加热另一份样品使其完全分解，得到0.25mol CuO，（孔雀石和石青混受热分解的化学方程式为：xCuCO₃?yCu（OH）₂→（x+y）CuO+xCO₂↑+y H₂O ）．则混合样品中x：y为

3：2

．

Answer 1

分析：（1）根据反应的化学方程式分别利用孔雀石耗用的盐酸与生成的CO₂的物质的量比为4：1，计算出化学组成可表示为xCuCO₃?yCu（OH）₂中x、y的比，再根据x、y为正整数且x≤2，y≤2的限制条件，推断出两物质的化学组成；
（2）根据两物质分别与过量盐酸反应所生成二氧化碳的物质的量、加热完全分解时生成氧化铜的物质的量，通过假设两物质的物质的量，利用反应的化学方程式，建立两物质物质的量与生成二氧化碳和氧化铜物质的量的关系式，计算出两物质的物质的量之比．

解答：解：（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；故x=1，y=1；
（2）设孔雀石和石青混合样品的物质的量为m，
则根据xCuCO₃?yCu（OH）₂+2（x+y）HCl→（x+y）CuCl₂+xCO₂↑+（x+2y）H₂O 
           1                                      x
           m                                     xm
可知生成二氧化碳的物质的量为xm=0.15mol，
根据xCuCO₃?yCu（OH）₂→（x+y）CuO+xCO₂↑+y H₂O        
      1                 （x+y）
      m                 （x+y）m
可知，生成氧化铜的物质的量为（x+y）m=0.25mol 
则：

xm

(x+y)m

=

0.15mol

0.25mol

解得x：y=3：2
故答案为：（1）X=1；  y=1； （2）3：2；

点评：本题考查化学式的推断及化学反应方程式的计算，学生应明确根据化学方程式中各物质的量的关系，能利用反应中一种物质的量可计算出反应中其它物质的物质的量．