Question

現有氧化銅和炭粉的混合物共A mol，將其在隔絕空氣條件下加熱。反應完全后，冷卻得到殘留固體。

(1)寫出可能發生的化學反應方程式：______________________________________________。

(2)若氧化銅的物質的量與混合物的總物質的量的比值為x(0＜x＜1)。問：x為何值時，殘留固體為何種物質？寫出殘留固體的物質的量與x值之間的關系，將結果填入下表：

x值	殘留固體
	化學式	物質的量/mol

Answer 1

解析：當CuO與C恰好完全發生反應時：

CuO+CCu+CO↑

 Ax   A(1-x)

Ax=A(1-x)

得x=

當0＜x＜時，C過量，生成Cu的物質的量為Ax，剩余C的物質的量為A（1-x）-Ax=A(1-2x);

當x＞時，CuO過量，生成的CO與CuO反應生成CO₂，當過量的CuO與CO恰好完全反應時：

CuO    +    COCu+CO₂

Ax-A(1-x)   A(1-x)

A(2x-1)=A(1-x)

得x=

當＜x＜時，與CO反應的CuO的量不足，此時CuO全部轉化成Cu,其物質的量為Ax；

當x＞時，與CO反應的CuO過量，此時反應方程式可寫為

2CuO    +    C2Cu+CO₂↑

   2               1         2

2A(1-x)    A(1-x)   2A(1-x)

則生成Cu的物質的量為2A(1-x)

剩余CuO的物質的量為Ax-2A(1-x)=A(3x-2)。

答案：（1）CuO+CCu+CO↑、

CuO+COCu+CO₂

（2）

x值	殘留固體
	化學式	物質的量/mol
0＜x＜	Cu、C	Ax、A(1-2x)
≤x≤	Cu	Ax
X＞	Cu、CuO	2A(1-x)、A(3x-2)