Question

堿式碳酸銅可表示為：xCuCO₃?yCu（OH）₂?zH₂O（x、y、z取整數(shù)），測定堿式碳酸銅組成的方法有多種．現(xiàn)采用氫氣還原法，請回答如下問題：
（1）配平xCuCO₃?yCu（OH）₂?zH₂O與氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式
（______）xCuCO₃?yCu（OH）₂?zH₂O+（______）H₂=（______）Cu+（______）CO₂↑+（______）H₂O
（2）實(shí)驗(yàn)裝置用下列所有儀器連接而成，按氫氣流方向的連接順序是a→k，j→gf→de→hi→bc→l． 則最后一個(gè)干燥管中堿石灰的作用：______

（3）稱取71.2g某堿式碳酸銅樣品，充分反應(yīng)后得到38.4g殘留物，生成8.8g二氧化碳和25.2g水．該樣品的結(jié)晶水質(zhì)量為______ g，化學(xué)式為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)反應(yīng)前后各原子種類和個(gè)數(shù)不變配平
（2）分析實(shí)驗(yàn)流程中每個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的作用進(jìn)行解答
（3）根據(jù)化學(xué)方程式生成物之間的質(zhì)量關(guān)系求出x、y、z，根據(jù)生成的水和反應(yīng)物中水的關(guān)系求解水的質(zhì)量．
解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)前后原子種類和個(gè)數(shù)不變進(jìn)行配平，將堿式碳酸銅前面系數(shù)定為1，反應(yīng)前銅原子個(gè)數(shù)為（x+y），故在生成的銅前面加（x+y），反應(yīng)前碳原子個(gè)數(shù)為x，故在生成物二氧化碳產(chǎn)面加x，反應(yīng)前氧原子個(gè)數(shù)為3x+2y+z，生成物二氧化碳中氧原子個(gè)數(shù)為2x，根據(jù)氧原子個(gè)數(shù)相等，故在水前面加（x+2y+z），根據(jù)反應(yīng)前后氫原子個(gè)數(shù)相等可得出氫氣前面加（x+y）
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程可以看出，用干燥的氫氣與堿式碳酸銅反應(yīng)，通過測定生成的二氧化碳和水以及反應(yīng)后固體的質(zhì)量來確定物質(zhì)的組成，為防止空氣中CO₂和H₂O進(jìn)入U(xiǎn)型干燥裝置，可在最后再連接一個(gè)盛有堿石灰的干燥裝置來吸收空氣中的二氧化碳和水；
（3）設(shè)
xCuCO₃?yCu（OH）₂?zH₂O+（ x+y）H₂=（ x+y）Cu+xCO₂↑+（ x+2y+z）H₂O
                                 64（x+y）          44x            18（x+2y+z）
                                   38.4g             8.8g            25.2g

解得：y=2x

解得：z=2x
令x=1，則y=2，z=2
則化學(xué)式為CuCO₃?2Cu（OH）₂?2H₂O
化學(xué)方程式為
CuCO₃?2Cu（OH）₂?2H₂O+3H₂=3Cu+CO₂↑+7H₂O
由化學(xué)方程式可以看出，堿式碳酸銅每兩個(gè)水分子能生成7個(gè)水分子，即生成的水中堿式碳酸銅中水占了，因此堿式碳酸銅中水的質(zhì)量為：25.2g×=7.2g
故答案為：
（1）1    （x+y）    （x+y）     x   （x+2y+z）      
（2）防止空氣中CO₂和H₂O進(jìn)入裝置，影響測定 結(jié)果       
（3）7.2                                          
CuCO₃?2Cu（OH）₂?2H₂O （其他合理答案也給分）
點(diǎn)評：本題是一信息題，難度較大，關(guān)鍵是配平化學(xué)方程式，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程分析出裝置的作用，能根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．