Question

【題目】C和CuO在一定溫度下反應，產物有Cu、Cu2O、CO、CO2。若將2.00 g C跟16.0 g CuO混合，隔絕空氣加熱，將生成的氣體全部通過足量的澄清石灰水，充分反應后共收集到1.12 L氣體(標準狀況)，生成沉淀的質量為5.00 g。下列說法錯誤的是：

A. 反應后的固體混合物中Cu的質量為9.6 g

B. 反應后的固體混合物中還含有碳

C. 反應后的固體混合物中氧化物的物質的量為0.05 mol

D. 反應后的固體混合物總質量為14.4 g

Answer 1

【答案】A

【解析】

反應得到混合氣體與通過足量的澄清石灰水，反應一段時間后共收集到1.12L氣體（標準狀況）為CO的體積，生成沉淀的質量為5.00g為碳酸鈣，據此計算CO、二氧化碳的物質的量，反應后的固體混合物含有Cu、Cu2O，可能含有碳。

A．產物中CO2、CO中的O原子守恒計算氧化銅失去氧的物質的量，進而計算Cu2O反應后的總質量，與Cu的質量比較判斷；

B．根據碳原子守恒計算參加反應的C的質量，進而確定碳是否完全反應來解答；

C．Cu2O、CuO均含有1個氧原子，根據剩余的氧原子質量計算，剩余氧原子質量=CuO反應后的總質量-Cu元素的質量；

D．反應后固體混合物總質量=原固體混合物總質量-生成CO2與CO的總質量；

由題意可知，生成的n（CO2）=n（CaCO3）=5.00g/100g·mol－1=0.05mol，n（CO）=1.12L/22.4L·mol－1=0.05mol，

A、產物中CO2、CO中的O原子守恒可知失去氧的物質的量=（0.05mol×2+0.05mol）=0.15mol，n(Cu2O)=0.05mol，根據Cu守恒生成Cu的質量=（16g/80g·mol－1-0.05×2）×64g·mol－1=6.4g。

B、生成的n（CO2）=n（CaCO3）=0.05mol，n（CO）=0.05mol，根據C守恒可知，參加反應的C的質量=（0.05mol+0.05mol）×12g·mol－1=1.2g，故沒有參與反應的碳的質量為：2g-1.2g=0.8g，故B正確；

C、反應后m（O）=13.6g-12.8g=0.8g，Cu2O、CuO均含有1個氧原子，根據氧原子守恒可知反應后的固體混合物中氧化物的物質的量=0.8g/16g·mol－1=0.05 mol，故C正確；

D、反應后固體總質量為：16g+2g-0.05mol×（44g·mol－1+28g·mol－1）=14.4g，故D正確；

故選A。