Question

自然界存在的碳酸盐类铜矿(如孔雀石、石青等)的化学组成为：aCuCO 3 ·bCu(OH) 2 (a、b为正整数，且a≤2,

自然界存在的碳酸盐类铜矿(如孔雀石、石青等)的化学组成为：aCuCO 3 ·bCu(OH) 2 (a、b为正整数，且a≤2,b≤2)。(1)将孔雀石、石青矿样分别加盐酸至完全溶解，耗用HCl物质的量与产生CO 2 物质的量之比：孔雀石为4∶1；石青为3∶1。则它们的化学组成为：孔雀石：_________，石青：_________。(2)今有一份碳酸盐类铜矿样品，将其等分为A、B两份。然后，加盐酸使A样品完全溶解，产生CO 2 3.36 L(标准状况)，加热B样品，使其完全分解，得到20 g CuO。试计算并确定该矿石的化学组成。(3)某碳酸盐类铜矿样加酸完全溶解后，产生CO 2 6.72 L(标准状况)，这份矿样中CuO含量不低于_________g。(4)设某碳酸盐类铜矿样的质量为A g，所含CuO质量为G g，加酸完全溶解后，产生的CO 2 的体积(标准状况)为V L，则含铜矿样的A、V、G之间的关系式为：_________。

Answer 1

(1)CuCO 3 ·Cu(OH) 2 2CuCO 3 ·Cu(OH) 2 (2)CuCO 3 ·Cu(OH) 2 与2CuCO 3 ·Cu(OH) 2 (3)36  (4)

本题以铜矿样的组成分析为素材，通过变换已知条件、设问角度、数据的设置方式(由具体数据到字母数据)，使得题目由简单到复杂，由具体到抽象，由正向思维到逆向讨论推理，层层深入，体现了对思维的深刻性、灵活性与严密性的考查。 鉴于题目只涉及矿样、耗酸量、生成CO 2 量、CuO量四个量间的关系，可将铜矿样通式aCuCO 3 ·bCu(OH) 2 拆分重组为(a+b)CuO—aCO 2 作为计算关系式，以简化思维。 (1)由关系式： (a+b)CuO—aCO 2 —2(a+b)HCl a     2(a+b) 1     4 1     3 据已知：孔雀石 由 得： 则孔雀石组成为：CuCO 3 ·Cu(OH) 2 。 由 得： ，据a、b为正整数，且a≤2,b≤2,则石青组成为：2CuCO 3 ·Cu(OH) 2 。 (2)由关系式(a+b)CuO—aCO 2 得： 。 根据a、b为正整数且a≤2、b≤2，由于 ,所以该矿石为混合物，其化学组成为CuCO 3 ·Cu(OH) 2 与2CuCO 3 ·Cu(OH) 2 的混合物。 (3)设CuO的物质的量为n(CuO)。 (a+b)CuO—aCO 2 n(CuO)=0.3( )mol当b=1且a=2时，得n(CuO)的最小值。 则：n(CuO)=0.3(1+ )mol="0.45" mol m(CuO) 最小 ="80" g·mol -1 ×0.45 mol="36" g。 (4)根据n(CuCO 3 )=n(CO 2 ) n〔Cu(OH) 2 〕=n(CuO)-n(CuCO 3 ) 则：A=m(CuCO 3 )+m〔Cu(OH) 2 〕