Question

某興趣小組同學在一份資料中了解到：銅有CuO和Cu₂O（紅色）兩種常見的氧化物．因為Cu和Cu₂O均為紅色，故他們猜測，在H₂還原CuO所得的紅色產物中可能含有Cu₂O．
（1）該小組同學準確稱取了8.0g黑色CuO粉末放入大試管中，不斷通入足量的H₂，在加熱條件下進行還原，如果產物只有Cu，其質量應為______．
（2）該小組在H₂還原CuO時，當發現8.0g黑色CuO粉末全部轉變成紅色時，停止加熱，冷卻后稱得固體質量為6.8g．此紅色固體中氧元素的質量為______，以此推得Cu₂O的質量為______．
（3）將（2）中所得的6.8g固體放入燒杯中，加入48.0g過量稀鹽酸（Cu₂O與稀鹽酸的反應為：Cu₂O+2HCl=CuCl₂+Cu+H₂O），充分攪拌，除有紅色固體外，還發現溶液變藍．試計算此藍色溶液中CuCl₂的質量分數．

Answer 1

【答案】分析：氫氣的化學性質有：可燃性和還原性．根據元素守恒，可以用氧化銅的質量求銅的質量．冷卻后稱得固體質量為6.8g，因此有氧化亞銅，與6.4g的差值就是氧元素的質量，從而得到氧化亞銅的質量．銅與氧化亞銅的混合物，加入過量稀鹽酸，只有氧化亞銅反應，銅不反應，因此根據化學方程式可以求氯化亞銅的質量，根據質量守恒定律求溶液的質量，再根據溶質的質量分數求反應后溶液的質量分數．
解答：解：（1）本題中通入足量的H₂，在加熱條件下進行還原，如果固體產物只有Cu，根據元素守恒，CuO粉末是8.0g，那么銅的質量是：8.0g×=6.4g，故答案為：6.4g  
（2）固體產物只有銅時，質量是6.4g，第二次反應，冷卻后稱得固體質量為6.8g，是銅與氧化亞銅的混合物，因此增加的質量是氧元素的質量，氧元素的質量是：6.8g-6.4g=0.4g；根據氧元素的質量求氧化亞銅的質量為：0.4g÷=3.6g．故答案為：0.4g   3.6g 
（3）設生成CuCl₂的質量為x，生成Cu的質量為y．
Cu₂O+2HCl=CuCl₂+Cu+H₂O
144       135  64
3.6g      x     y
，x=3.375g 
，y=1.6g 
w（CuCl₂）=×100%=6.8%
故答案為：6.8%
點評：本考點既考查了氫氣的還原性和質量守恒定律，又考查了根據化學方程式的計算和溶質的質量分數公式的綜合應用，通過計算探究物質的組成，是中考的一個重點，也是一個難點．本題考查的知識點比較多，只要認真分析，問題就不難解決．本考點主要出現在填空題和實驗題中．