Question

炭和氧化銅的混合物55g，與適量的21%的硫酸溶液恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后濾出不溶性雜質(zhì)，將所得275g濾液降溫至某溫度時，析出晶體25g（該溫度下CuSO₄的溶解度為25g）．
（1）求混合物中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）若將等質(zhì)量的混合物在密閉容器中高溫灼燒，充分反應(yīng)后殘留的固體是什么？質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析：（1）析出晶體后的濾液一定是該溫度下的飽和溶液，根據(jù)該溫度下CuSO₄的溶解度可求出（275g-25g）飽和溶液中所含溶質(zhì)CuSO₄的質(zhì)量；析出晶體25g，可求得晶體中硫酸銅的質(zhì)量，根據(jù)硫酸銅的質(zhì)量和化學(xué)方程式可求出氧化銅的質(zhì)量；
（2）根據(jù)碳與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2CuO

加熱  .

2Cu+CO₂↑可得炭與氧化銅反應(yīng)的質(zhì)量比為12：160而混合物中碳與氧化銅的質(zhì)量比為22：33；可確定反應(yīng)中炭過量氧化銅完全反應(yīng)；故確定反應(yīng)后的固體為生成的銅和過量的炭；
根據(jù)碳和氧化銅在高溫條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式，可求得生成固體銅和反應(yīng)的炭的質(zhì)量；

解答：解：（1）反應(yīng)生成的硫酸銅的質(zhì)量為：（275g-25g）×

25g

100g+25g

+25g×

160

250

═66g
設(shè)混合物中氧化銅的質(zhì)量為x
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
80         160
X          66g

80

x

=

160

66g

x=33g
混合物中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

33g

55g

×100%═60%
答：混合物中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%
（2）炭和氧化銅的混合物中炭的質(zhì)量為：55g-33g=22g
根據(jù)碳與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2CuO

加熱  .

2Cu+CO₂↑可得炭與氧化銅反應(yīng)的質(zhì)量比為12：160而混合物中碳與氧化銅的質(zhì)量比為22：33；可確定反應(yīng)中炭過量氧化銅完全反應(yīng)；故確定反應(yīng)后的固體為生成的銅和過量的炭；
設(shè)參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量為x反應(yīng)生成銅的質(zhì)量為y
    C+2CuO

加熱  .

2Cu+CO₂↑
    12    160        128
    x     33g          y

12

x

=

160

33g

=

128

y

x=2.475g   y=26.4g
殘留的固體中炭質(zhì)量為：22g-2.475g=19.525g
答：充分反應(yīng)后殘留的固體是炭和銅；碳的質(zhì)量為19.525g，銅的質(zhì)量為26.4g

點(diǎn)評：本題涉及到溶解度的計(jì)算、結(jié)晶水合物的計(jì)算、化學(xué)方程式的計(jì)算、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算等多個知識點(diǎn)，難度很大；