Question

孔雀石和石青是自然界存在的兩種碳酸鹽類銅礦，它們的化學組成可表示為：

xCuCO₃·yCu(OH)₂(x、y為正整數且x≤2,y≤2)。

(1)孔雀石和石青分別與過量鹽酸反應時，孔雀石消耗的鹽酸的物質的量與生成的CO₂的物質的量之比為4∶1；石青則為3∶1。請推算它們的化學組成。

孔雀石：_____________；石青：__________________________。

（2）現有孔雀石和石青混合樣品，取兩份等質量的樣品，在一份中加入過量鹽酸，生成CO₂ 3.36 L（標準狀況下）；加熱另一份樣品使其完全分解，得到CuO 20 g。試通過計算確定該混合物中孔雀石和石青的物質的量之比。

Answer 1

解析：(1)xCuCO₃·yCu(OH)₂+2(x+y)HCl====(x+y)CuCl₂+xCO₂↑+(x+2y)H₂O

孔雀石消耗的鹽酸的物質的量與生成的CO₂的物質的量之比為4∶1，則有：

，解得x∶y=1∶1，孔雀石的化學組成為CuCO₃·Cu(OH)₂。

石青消耗的鹽酸的物質的量與生成的CO₂的物質的量之比為3∶1，則有：

，解得x∶y=2∶1，則石青的化學組成為2CuCO₃·Cu(OH)₂。

(2)設該樣品中孔雀石〔CuCO₃·Cu(OH)₂〕的物質的量為x，石青〔2CuCO₃·Cu(OH)₂〕的物質的量為y，則：

根據C元素守恒有：

                                                ①

根據Cu元素守恒有：

                                                    ②

聯立①②解得x=0.05 mol，y=0.05 mol，

孔雀石和石青的物質的量之比為1∶1。

答案：(1)CuCO₃·Cu(OH)₂     2CuCO₃·Cu(OH)₂         (2)2∶1