Question

1．只含銅和氧兩種元素的固體樣品18g，測得銅的質量為16g．已知銅的氧化物有CuO和Cu₂O，下列說法正確的是（　　）

• A． 固體樣品的組成只有兩種情況
• B． 固體樣品一定是CuO與Cu₂O的混合物
• C． 固體樣品可能是CuO
• D． 若固體樣品由兩種物質組成，則其中一種質量分數為$\frac{4}{9}$

Answer 1

分析 根據題目可知，固體樣品中銅元素和氧元素的質量分別為16g和2g，那么固體樣品中銅原子和氧原子的個數比為2：1．所以固體樣品可能為Cu₂O，也可能是Cu、CuO，也可能是Cu、CuO與Cu₂O，但不可能是CuO與Cu₂O兩種物質組成的混合物．

解答 解：這道題目只要是給定元素的質量，推測物質的組成，關鍵在于尋找元素的質量與原子個數之間的關系．$\frac{元素的質量}{相對原子的質量}$與原子個數之間存在等比例關系．
由題意可知，銅元素質量為16g，則固體樣品中氧元素質量為2g，則銅、氧原子個數比為 $\frac{16g}{64}$：$\frac{2g}{16}$=2：1，即固體樣品中銅、氧元素的平均組成為Cu₂O．可能為純凈物Cu₂O，也可能是Cu和CuO或Cu、Cu₂O、CuO，但不可能是CuO與Cu₂O兩種物質組成的混合物．　
對于D選項：如果固體樣品是由兩種物質組成，則為Cu和CuO的組合．設固體樣品中Cu的質量為x，則CuO的質量為（18g-x），由題意，x+（18g-x）×$\frac{64}{80}$=16g，x=8g，即Cu在固體樣品中的質量分數為$\frac{4}{9}$．
A、固體樣品的組成只有2種情況，說法錯誤，因為“可能為純凈物Cu₂O，也可能是Cu和CuO或Cu、Cu₂O、CuO”，故A錯誤；
B、固體樣品一定是CuO與Cu₂O的混合物，說法錯誤，因為由銅、氧原子個數比為 2：1，則“不可能是CuO與Cu₂O兩種物質組成的混合物”，故B錯誤；
C、固體樣品可能是CuO，說法錯誤，故C錯誤；
D、若固體樣品由兩種物質組成，則為Cu和CuO的組合，而Cu在固體樣品中的質量分數為$\frac{4}{9}$，故D正確．
故選D．

點評 這類試題要求學生有較強的數據分析能力和數據處理能力，從而培養了各科間的融合能力．