Question

15．孔雀石是冶煉銅常用的銅礦石原料．孔雀石主要成分是堿式碳酸銅（Cu₂（OH）₂CO₃）．
①堿式碳酸銅由4種元素組成．每0.2mol堿式碳酸銅中含有25.6g銅元素，約含有6.02×10²³個(gè)氧原子（用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示）．
②在實(shí)驗(yàn)室以堿式碳酸銅、鐵粉、稀鹽酸為原料制取單質(zhì)銅的流程圖：

步驟 I：向堿式碳酸銅中加入過量稀鹽酸，固體完全溶解，有大量氣泡產(chǎn)生，得到藍(lán)色溶液．此反應(yīng)化學(xué)方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃+HCl→CuCl₂+CO₂↑+H₂O，
請(qǐng)?zhí)钊肱淦胶蟮南禂?shù)1，4，2，1，3．反應(yīng)中能產(chǎn)生大量氣泡，是因?yàn)閴A式碳酸銅的組成中含有碳酸根（填：原子團(tuán)名稱）．
步驟Ⅱ：在溶液中加入過量鐵粉，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生氣泡，析出紅色固體，溶液逐漸變淺綠色．其中置換得到單質(zhì)銅的化學(xué)方程式為Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu．

Answer 1

分析 ①根據(jù)堿式碳酸銅化學(xué)式的含義進(jìn)行分析解答即可．1mol任何物質(zhì)中含有6.02×10²³個(gè)微粒，據(jù)此結(jié)合水分子的構(gòu)成，進(jìn)行分析判斷；
②據(jù)質(zhì)量守恒定律、

解答 解：①由堿式碳酸銅的化學(xué)式可知，堿式碳酸銅是由銅、氧、氫、碳四種元素組成的；12mol堿式碳酸銅含有2mol銅，故0.2mol堿式碳酸銅中含有0.4mol銅，已知銅的摩爾質(zhì)量是64g/mol，故含銅的質(zhì)量為：0.4mol×64g/mol=25.6g；每摩爾堿式碳酸銅（Cu₂（OH）₂CO₃）含有5摩爾氧原子，1mol任何物質(zhì)中含有6.02×10²³個(gè)微粒，故0.2mol堿式碳酸銅中含有的氧原子的個(gè)數(shù)為：0.2mol×5×6.02×10^23個(gè)/mol=6.02×10²³個(gè)；
②Cu₂（OH）₂CO₃+HCl→CuCl₂+CO₂↑+H₂O，據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)和種類不變，配平后方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O；反應(yīng)中能產(chǎn)生大量氣泡，說明有二氧化碳生成，因?yàn)閴A式碳酸銅的組成中含有碳酸根；
步驟Ⅱ：在溶液中加入過量鐵粉，由于鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，所以可以將銅從它的化合物的溶液中置換出來，故可以寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu；故能觀察到有紅色的銅析出，溶液中含有亞鐵離子逐漸變淺綠色；由于步驟Ⅰ中加入了過量的鹽酸，故藍(lán)色溶液中仍含有鹽酸，與過量的鐵反應(yīng)生成氫氣，故還看到有氣泡生成．
故答案為：①4（或四）、25.6、6.02×10²³；②1，4，2，1，3、；碳酸根、產(chǎn)生氣泡，析出紅色固體，溶液逐漸變淺綠色、Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu；

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是要知道銅礦石冶煉銅的過程，不溶于液體的固體和液體的分離方法，置換銅的方法，為了把銅全部置換出來，必須加入過量的鐵．