Question

現有銅粉與炭粉的混合物14g，向其中加入足量的濃H₂SO₄，加熱，共收集到11.2L（標準狀況下）氣體，則混合物中銅的質量分數為（　　）

A．84.21%

B．91.43%

C．45.71%

D．8.57%

Answer 1

分析：發生反應：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄↑+SO₂↑+2H₂O、C+2H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，混合物中銅、炭的物質的量分別x、y，根據方程式表示出生成二氧化硫的物質的量，結合二者質量與二氧化硫的體積列方程計算x、y的值，再根據m=nM計算Cu的質量，根據轉化率定義計算Cu的質量分數．

解答：解：設混合物中銅、炭的物質的量分別x、y，則：
Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄↑+SO₂↑+2H₂O
x                         x
C+2H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
y                y      2y
根據二者質量與二氧化硫的體積列方程，有：

64g/mol×x+12g/mol×y=14g 22.4L/mol×(x+3y)=11.2L

，
解得：x=0.2mol，y=0.1mol，
故混合物中Cu的質量為0.2mol×64g/mol=12.8g，故混合物中Cu的質量分數=

12.8g

14g

×100%=91.43%，
故選B．

點評：本題考查混合物的有關計算、根據方程式進行的計算，難度不大，清楚發生的反應是關鍵，注意生成的混合氣體中含有二氧化碳，學生容易按二氧化硫計算．