Question

（2011?香坊區二模）已知在密閉容器中C還原CuO的產物按照二者混合時的質量比不同，既可能是Cu₂O（紅色），也可能是Cu，還可能是Cu₂O和Cu的混合物．現有CuO和炭粉組成的混合物4.24g，在高溫下充分反應后，得到紅色固體產物．假設反應后產生的氣體能全部被過量的澄清的石灰水吸收，得到沉淀2g，則理論上所得到紅色固體的質量為（　　）

A．2.56g

B．3.36g

C．4g

D．5.76g

Answer 1

分析：Cu0和木炭粉組成的混合物在高溫下充分反應后，其中的木炭粉全部轉化為二氧化碳；根據反應后產生的氣體能全都放過量的澄清石灰水吸收生成沉淀碳酸鈣的質量可計算二氧化碳的質量；根據反應前后元素質量不變，由二氧化碳中含碳元素的質量，可計算出混合物中木炭粉的質量；
混合物中氧化銅的質量可則混合物質量與木炭粉質量差而求得；若Cu0和木炭粉組成的混合物在高溫下充分反應全部生成Cu，則生成銅的質量即氧化銅中銅的質量；若Cu0和木炭粉組成的混合物在高溫下充分反應全部生成Cu₂O，則可根據反應前后銅元素質量不變而求出生成Cu₂O的質量；
通過比較全部生成Cu時銅的質量和全部生成Cu₂O時Cu₂O的質量關系，可判斷理論上所得紅色固體的質量范圍，在所提供選項中選出在此范圍內的質量．

解答：解：設生成2.00g沉淀時，參加反應的二氧化碳的質量為x
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
         44    100
         x     2g

44

x

=

100

2g

x=0.88g
0.88g二氧化碳中碳元素的質量即混合粉末中木炭粉的質量=0.88g×

12

44

×100%=0.24g；
則混合粉末中氧化銅的質量=4.24g-0.24g=4.00g
4.00gCuO全部轉化為Cu時，紅色固體的質量=4.00g×

64

80

×100%=3.2g，而此時生成的二氧化碳的質量假設為x
2CuO+C

高溫  .

2Cu+CO₂
            128  44
            3.2g  x

128

3.2g

=

44

x

x=1.1g＞0.88g，所以，Cu0和木炭粉組成的混合物4.24g高溫下充分反應后，不可能全部生成銅；
4.00gCuO全部轉化為Cu₂O時，紅色固體的質量=3.2g÷

64×2

144

×100%=3.6g，而此時生成二氧化碳的質量假設為y
4CuO+C

高溫  .

2Cu₂O+CO₂
            288   44
            3.6g   y

288

3.6g

=

44

y

y=0.55g＜0.88g，所以，Cu0和木炭粉組成的混合物4.24g高溫下充分反應后，不可能全部生成Cu₂O；
所以，Cu0和木炭粉組成的混合物4.24g，在高溫下充分反應后，得到紅色固體產物的質量大于3.2g而小于3.6g；
故選B

點評：本題主要體現運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力；利用極值假設，可把復雜的問題通過假設而簡化．