Question

18．科學(xué)興趣小組的同學(xué)取一定量的某堿式碳酸銅晶體[Cu₂（OH）₂CO₃•2H₂O]投一定量入水中，后往其中逐滴加入稀鹽酸．

（1）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到沉淀質(zhì)量、氣體質(zhì)量與加入鹽酸的關(guān)系如圖：當(dāng)加入60mL鹽酸時(shí)的總化學(xué)反應(yīng)方程式為Cu₂（OH）2CO₃+2HCl=CuCO₃↓+CuCl₂+2H₂O
（Cu₂（OH）2CO₃？2H₂O+2HCl=CuCO₃↓+CuCl₂+4H₂O）．
（2）若完全反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體全部通入100g 8%的NaOH溶液中充分反應(yīng)，所得溶液的溶質(zhì)總質(zhì)量為13.7g．

Answer 1

分析 （1）Cu₂（OH）₂CO₃•2H₂O溶于水時(shí)，結(jié)晶水先失去，則開始時(shí)沉淀為Cu₂（OH）₂CO₃，n（Cu₂（OH）₂CO₃）=$\frac{33.3g}{222g/mol}$=0.15mol，加入稀鹽酸60mL時(shí)沒有氣體生成，說明Cu₂（OH）₂CO₃中氫氧根離子和稀鹽酸反應(yīng)，當(dāng)加入60mL后有氣體生成，說明此時(shí)碳酸根離子和稀鹽酸反應(yīng)；
（2）根據(jù)C原子守恒得n（CO₂）=n[Cu₂（OH）₂CO₃]=0.15mol，100g 8%的NaOH溶液中n（NaOH）=$\frac{100g×8%}{40g/mol}$=0.2mol，1＜$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$＜2，說明二氧化碳和NaOH反應(yīng)有碳酸鈉、碳酸氫鈉生成，
設(shè)碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)C原子、Na原子守恒列方程組計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量．

解答 解：（1）Cu₂（OH）₂CO₃•2H₂O溶于水時(shí)，結(jié)晶水先失去，則開始時(shí)沉淀為Cu₂（OH）₂CO₃，n（Cu₂（OH）₂CO₃）=$\frac{33.3g}{222g/mol}$=0.15mol，加入稀鹽酸60mL時(shí)沒有氣體生成，說明Cu₂（OH）₂CO₃中氫氧根離子和稀鹽酸反應(yīng)，當(dāng)加入60mL后有氣體生成，說明此時(shí)碳酸根離子和稀鹽酸反應(yīng)，所以反應(yīng)方程式為Cu₂（OH）2CO₃+2HCl=CuCO₃↓+CuCl₂+2H₂O（Cu₂（OH）2CO₃？2H₂O+2HCl=CuCO₃↓+CuCl₂+4H₂O），
故答案為：Cu₂（OH）2CO₃+2HCl=CuCO₃↓+CuCl₂+2H₂O（Cu₂（OH）2CO₃？2H₂O+2HCl=CuCO₃↓+CuCl₂+4H₂O）；
（2）根據(jù)C原子守恒得n（CO₂）=n[Cu₂（OH）₂CO₃]=0.15mol，100g 8%的NaOH溶液中n（NaOH）=$\frac{100g×8%}{40g/mol}$=0.2mol，1＜$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$＜2，說明二氧化碳和NaOH反應(yīng)有碳酸鈉、碳酸氫鈉生成，
設(shè)碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)C原子、Na原子守恒列方程組得
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.15}\\{2x+y=0.2}\end{array}\right.$，解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.05}\\{y=0.1}\end{array}\right.$
則溶質(zhì)的質(zhì)量=m（Na₂CO₃）+m（NaHCO₃）=0.05mol×106g/mol+0.1mol×84g/mol=13.7g，
故答案為：13.7g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，明確圖中曲線變化時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意（2）原子守恒的靈活運(yùn)用，題目難度不大．