Question

10．C和CuO在一定溫度下反應(yīng)，產(chǎn)物有Cu、Cu₂O、CO、CO₂．將2.00g C跟16.0g CuO混合，隔絕空氣加熱，將生成的氣體全部通過足量的澄清石灰水，反應(yīng)一段時間后共收集到1.12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），生成沉淀的質(zhì)量為5.00g．下列說法錯誤的是（　　）

• A． 反應(yīng)后的固體混合物中還含有碳
• B． 反應(yīng)后的固體混合物總質(zhì)量為14.4 g
• C． 反應(yīng)后的固體混合物中單質(zhì)Cu的質(zhì)量為12.8 g
• D． 反應(yīng)后的固體混合物中氧化物的物質(zhì)的量為0.05 mol

Answer 1

分析 反應(yīng)得到混合氣體與通過足量的澄清石灰水，反應(yīng)一段時間后共收集到1.12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為CO的體積，生成沉淀的質(zhì)量為5.00g為碳酸鈣，據(jù)此計算CO、二氧化碳的物質(zhì)的量，反應(yīng)后的固體混合物含有Cu、Cu₂O，可能含有碳，
A．根據(jù)碳原子守恒計算參加反應(yīng)的C的質(zhì)量，進(jìn)而確定碳是否完全反應(yīng)來解答；
B．反應(yīng)后固體混合物總質(zhì)量=原固體混合物總質(zhì)量-生成CO₂與CO的總質(zhì)量；
C．假設(shè)CuO完全被還原為Cu，根據(jù)Cu守恒計算生成Cu的質(zhì)量，由產(chǎn)物中CO₂、CO中的O原子守恒計算氧化銅失去氧的質(zhì)量，進(jìn)而計算CuO反應(yīng)后的總質(zhì)量，與Cu的質(zhì)量比較判斷；
D．Cu₂O、CuO均含有1個氧原子，根據(jù)剩余的氧原子質(zhì)量計算，剩余氧原子質(zhì)量=CuO反應(yīng)后的總質(zhì)量-Cu元素的質(zhì)量．

解答 解：由題意可知，生成的n（CO₂）=n（CaCO₃）=$\frac{5.00g}{100g/mol}$=0.05mol，n（CO）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
A．生成的n（CO₂）=n（CaCO₃）=$\frac{5.00g}{100g/mol}$=0.05mol，n（CO）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，根據(jù)C守恒可知，參加反應(yīng)的C的質(zhì)量=（0.05mol+0.05mol）×12g/mol=1.2g，故還有2g-1.2g=0.8g碳未參與反應(yīng)，故A正確；
B．反應(yīng)后固體總質(zhì)量=16g+2g-0.05mol×（44g/mol+28g/mol）=14.4g，故B正確；
C．假設(shè)CuO完全被還原為Cu，根據(jù)Cu守恒生成Cu的質(zhì)量=$\frac{16g}{80g/mol}$×64g/mol=12.8g，由產(chǎn)物中CO₂、CO中的O原子守恒可知失去氧的質(zhì)量=（0.05mol×2+0.05mol）×16g/mol=2.4g，故CuO反應(yīng)后的總質(zhì)量=16g-2.4g=13.6g，故反應(yīng)后固體中Cu的質(zhì)量小于12.8g，故C錯誤；
D．反應(yīng)后m（O）=13.6g-12.8g=0.8g，Cu₂O、CuO均含有1個氧原子，根據(jù)氧原子守恒可知反應(yīng)后的固體混合物中氧化物的物質(zhì)的量=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05 mol，故D正確，
故選C．

點評 本題考查混合物計算，為高頻考點，側(cè)重對解題方法技巧與思維能力的考查，注意利用守恒思想進(jìn)行解答，難度較大．