Question

CuO和木炭組成的混合物4.24g，在高溫的條件下充分反應后，剩余固體呈紅色，質量為3.36g，若反應產生的氣體全部被過量的澄清石灰水吸收，得沉淀2.00g．通過計算指出所得固體的組成及質量．

Answer 1

答案：
解析：

【答案】固體產物中有Cu和Cu2O 　　m(Cu)＝0.03mol×64g/mol＝1.92g， 　　m(Cu2O)＝0.02mol×144g/mol＝1.44g． 　　【解析】反應產生的氣體全部被過量的澄清石灰水吸收說明生成的氣體是CO2．根據沉淀2.00g得出CO2為0.02mol，而整個過程中固體質量減少4.24－3.36＝0.88g 　　若反應僅為： 　　2CuO＋C＝2Cu＋CO2　　Δm(固體減少) 　　　　　　　　　1mol　　　16g 　　　　　　　　0.02mol　　　x g 　　1∶0.02＝16∶x，x＝0.32g＜0.88g．所以還有其他反應，根據反應中參與反應的元素(Cu，C，O)可得出所得固體中只能含有Cu和Cu2O．可按下法解： 　　n(CO2)＝0.02mol＝n(原混合物中的C) 　　則m(C)＝0.02×12＝0.24g，m(CuO)＝4.24－0.24＝4g． 　　解法一： 　　2CuO＋C＝2Cu＋CO2　　4CuO＋C＝2Cu2O＋CO2 　　2 mol　　　2mol 1mol　　4mol　　　2mol　　1mol 　　x mol　　　x mol 0.5x mol y mol　　　0.5mol　0.25mol 　　n(CuO)＝x＋y＝4/80，n(CO2)＝0.5x＋0.25y＝0.02． 　　可得x＝0.03mol，y＝0.02mol． 　　m(Cu)＝0.03mol×64g/mol＝1.92g， 　　m(Cu2O)＝0.02mol×144g/mol＝1.44g． 　　解法二：根據物質的量守恒 　　所得的固體產物中 n(Cu總)＝0.05mol． 　　n(O總)＝n(原CuO中的O)－n(進入CO2中的O)＝0.05－2n(CO2)＝0.05－2×0.02＝0.01mol． 　　所以n(Cu2O)＝0.01mol，n(Cu)＝0.05－0.01×2＝0.03mol．