Question

為測定某CuO和Cu₂O的混合物中CuO的質(zhì)量[m（CuO）]，實(shí)驗(yàn)中測得如下數(shù)據(jù)：
m-混合物的質(zhì)量（g）   
m（H₂O）-生成水的質(zhì)量（g）
m（Cu）-生成銅的質(zhì)量（g）   
V（H₂）-消耗H₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積（L）
為計(jì)算m（CuO），至少需要上述四個數(shù)據(jù)中的幾個，它們的組合共有幾種（　　）

A．2，5

B．2，6

C．3，5

D．3，6

Answer 1

分析：本題涉及的是兩個反應(yīng)  CuO+H₂

△  .

Cu+H₂O，Cu₂O+H₂

△  .

2Cu+H₂O．如果只有一個數(shù)據(jù)，顯然無法計(jì)算．如果有兩個，例如m和m（Cu），根據(jù)反應(yīng)前后化合物和單質(zhì)中的Cu的物質(zhì)的量不變，可解得m（CuO）．因此上述四個量中，至少需要測定兩個．四個數(shù)據(jù)的兩兩組合，從數(shù)學(xué)上推算，可以有六種組合．但其中m（H₂O）、V（H₂）這兩個量并不是獨(dú)立變化，
m（H₂O）和V（H₂）不能在同一組，所以這些數(shù)據(jù)的組合共有五種．

解答：解：由反應(yīng)式：CuO+H₂

△  .

Cu+H₂O及Cu₂O+H₂

△  .

2Cu+H₂O可知，氫氣和水的量是一致的，要計(jì)算m（CuO），則知道m(xù)、
m（H₂O）、m（Cu）、V（H₂）任意兩種組合即可〔m（H₂O）和V（H₂）不能在同一組〕，因此共有5種組合．若以m、
m（Cu）為已知，CuO的質(zhì)量為x（g），則Cu₂O的質(zhì)量為（m-x），則生成銅：m（Cu）=

64x

80

+

128(m-x)

144

，整理得：
x=

40m-45m(Cu)

4

，同理可求得其他組合，有如下組合：

m、m（Cu）

m、m（H2O）

m（Cu）、V（H2）

m、V（H2）

m（Cu）、m（H2O）

故選：A．

點(diǎn)評：本題考查混合物的計(jì)算，題目難度較大，為開放性題目，做題中注意根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量的變化，用守恒的方法列方程組計(jì)算．