Question

已知CuO被C還原的產(chǎn)物可以是Cu，也可以是Cu₂O（紅色）．現(xiàn)有CuO和木炭粉組成的混合物4.24g，在高溫下充分反應(yīng)后，剩余固體混合物呈紅色（CuO全部被還原），質(zhì)量為3.36g；若反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體能全部被過量的澄清的石灰水吸收，得沉淀2.00g．
試通過計(jì)算指出所得固體產(chǎn)物的組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：根據(jù)質(zhì)量守恒的觀點(diǎn)可知生成的碳酸鈣中碳元素的質(zhì)量應(yīng)該等于4.24g混合物中碳的質(zhì)量，故可計(jì)算出氧化銅的質(zhì)量，進(jìn)而利用化學(xué)式計(jì)算出銅元素的質(zhì)量，用此數(shù)據(jù)與剩余的固體3.36g進(jìn)行比較，可知該固體剩余物不可能是銅，所以應(yīng)該是銅與氧化亞銅的混合物，由于該混合物減去銅的質(zhì)量等于混合物中氧元素的質(zhì)量，所以可依據(jù)氧的質(zhì)量以及氧化亞銅的化學(xué)式計(jì)算出氧化亞銅的質(zhì)量，據(jù)此解答即可．

解答：解：根據(jù)元素守恒可知：4.24g混合物中碳的質(zhì)量=2.00g×碳酸鈣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=2.00g×

12

100

=0.24g，所以該混合物中氧化銅的質(zhì)量為4.24g-0.24g=4g；
若氧化銅全部被還原成銅，則銅的質(zhì)量=4g×氧化銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=4g×

64

80

=3.20g，故剩余固體混合物3.36g一定是銅與氧化亞銅的混合物；
因?yàn)榛旌衔餃p去銅的質(zhì)量等于混合物中氧元素的質(zhì)量，所以3.36g混合物中氧元素的質(zhì)量=3.36g-3.2g=0.16g，該氧元素等于氧化亞銅中的氧元素；
所以氧化亞銅的質(zhì)量為：

氧元素的質(zhì)量

氧化亞銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

=

0.16g

16 144

=1.44g
則所得固體中氧化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

1.44g

3.36g

×100%≈42.9%，所以銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-42.9%=57.1%；
答：所得固體產(chǎn)物是由銅和氧化亞銅組成，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為57.1%和42.9%；

點(diǎn)評(píng)：此題是一道較為復(fù)雜的化學(xué)計(jì)算題，解法可能有多種，但利用元素守恒的觀點(diǎn)可對(duì)問題進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，估計(jì)此題會(huì)出現(xiàn)在競(jìng)賽的題目之列；