Question

C和CuO在高溫下反應可能生成Cu、Cu₂0、C0₂、CO．現將1g碳粉跟8gCuO混合，在硬質試管中隔絕空氣高溫加熱，生成的氣體全部通過足量NaOH溶液，收集殘余氣體．測得溶液增重1.1g，殘余氣體在標準狀況下的體積為560mL．下列說法錯誤的（　　）

A．固體混合物高溫加熱時，有0.6g碳參加了反應

B．試管中的所有氧化還原反應共轉移電子0.15mol

C．反應后的試管中固體混合物總質量為7.2g

D．反應生成銅和氧化亞銅的總物質的量為0.1mol

Answer 1

分析：生成的氣體全部通過足量NaOH溶液，收集殘余氣體．測得溶液增重1.1g為二氧化碳的質量，二氧化碳的物質的量為0.025mol，殘余氣體在標準狀況下的體積為560mL為一氧化碳的體積，一氧化碳的物質的量為0.025mol．
A、根據碳元素守恒可知參加反應的碳原子物質的量等于二氧化碳與一氧化碳的物質的量之和，根據m=nM計算參加反應的碳的質量．
B、反應中碳元素化合價升高，銅元素化合價降低，根據碳元素的化合價變化計算轉移電子數目．
C、碳粉與CuO的總質量減去二氧化碳及一氧化碳的質量即為反應后的試管中固體混合物總質量．
D、根據氧原子守恒計算反應后試管中固體混合物含有的氧原子物質的量，進而計算氧化亞銅的物質的量，再根據銅元素守恒計算反應生成銅的物質的量．

解答：解：生成的氣體全部通過足量NaOH溶液，收集殘余氣體．測得溶液增重1.1g為二氧化碳的質量，二氧化碳的物質的量為

1.1g

44g/mol

=0.025mol，殘余氣體在標準狀況下的體積為560mL為一氧化碳的體積，一氧化碳的物質的量為

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol．
A、根據碳元素守恒可知參加反應的碳原子物質的量等于二氧化碳與一氧化碳的物質的量之和，所以參加反應的碳元素質量為（0.025mol+0.025mol）×12g/mol=0.6g，故A正確；
B、反應中碳元素化合價升高，銅元素化合價降低，所以轉移電子物質的量為0.025mol×4+0.025mol×2=0.15mol，故B正確；
C、生成的二氧化碳與一氧化碳的總質量為0.025mol×44g/mol+0.025mol×28g/mol=1.8g，所以反應后試管中固體混合物總質量為（1g+8g）-1.8g=7.2g，故C正確．
D、氧化銅的物質的量為

8g

80g/mol

=0.1mol，二氧化碳與一氧化碳含有的氧原子物質的量為0.025mol×2+0.025mol×1=0.075mol，反應后氧原子存在于氧化亞銅中，所以氧化亞銅的物質的量為0.1mol-0.075mol=0.025mol，銅的物質的量為0.1mol-0.025mol×2=0.05mol，反應生成銅和氧化亞銅的總物質的量為0.075mol，故D錯誤．
故選：D．

點評：考查混合物的計算，難度較大，是對所學知識的綜合運用，關鍵根據原子守恒進行計算，注意守恒思想在混合物計算的運用．