问题 问答题

梅州市某中学在清理化学实验室发现一包标签为铜粉的绿色粉末,经称重该粉末的质量为80.0克,实验员为了充分利用试剂,将该粉末制成硫酸铜溶液.其实验过程是先在空气中加热该粉末让其充分反应,冷却后称重固体质量仍为80.0克,再溶于适量稀硫酸,得到硫酸铜溶液.(己知铜绿的化学式为Cu2(OH)2CO3

(1)写出上述过程中制硫酸铜溶液的反应方程式:______;

(2)绿色粉末中单质铜与铜绿的质量比为______;(用分数表示)

(3)若加入稀硫酸的质量为320克,则所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数为______.

答案

(1)铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜.

该反应的化学方程式为:2Cu+O2

  △  
.
 
2CuO.

碱式碳酸铜在加热条件下反应生成氧化铜、水和二氧化碳.

该反应的化学方程式为:Cu2(OH)2CO3

  △  
.
 
2CuO+H2O+CO2↑.

氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水.

该反应的化学方程式为:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.

(2)设绿色粉末中铜的质量为x,加热后生成氧化铜的质量为y.

2Cu+O2

  △  
.
 
2CuO

128     160

x       y

128
160
=
x
y
,y=
5x
4

设绿色粉末中铜绿在加热后反应生成氧化铜的质量为z.

Cu2(OH)2CO3

  △  
.
 
2CuO+H2O+CO2

222         160

80.0g-x      z

222
160
=
80.0g-x
z
,z=
80(80.0g-x)
111

由题意得

5x
4
+
80(80.0g-x)
111
=80.0g

x=

1984
47
g

铜绿的质量为80.0g-

1984
47
g=
1776
47
g

绿色粉末中单质铜和铜绿的质量比为

1984
47
g:
1776
47
g=124:111

(3)设生成硫酸铜的质量为w.

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

80        160

80.0g      w

80
160
=
80.0g
w
,w=160g

所得溶液中硫酸铜的质量分数为

160g
80.0g+320g
×100%=40%

故答案为:

(1)2Cu+O2

  △  
.
 
2CuO,Cu2(OH)2CO3
  △  
.
 
2CuO+H2O+CO2↑,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.

(2)

124
111

(3)40%.

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