Question

小亮和小欢同学对铜与氧气反应的产物进行探究：
（1）小欢取16g铜丝在酒精灯上加热，铜丝表面变成黑色，则黑色物质是

 

；（填化学式）；
（2）小欢把加热后的铜丝A与过量稀硫酸反应，发现黑色物质B全部溶解，得到红色物质C．将C洗涤、干燥，称得质量为9.6g．则B的质量为

 

；
（3）小亮认为还可测出稀硫酸的质量分数．以下是他的测定方法：
每次取16g铜丝，加热后质量为m₁，逐滴加入稀硫酸与其反应，使黑色固体还有剩余．取出剩余固体，洗涤、干燥，称其质量为m₂，并由反应前后溶液质量的变化计算出参加反应的稀硫酸质量m₃．
小亮经三次实验，记录实验数据如下表，计算出稀硫酸的质量分数为49%．

质量 实验	m1（g）	m2（g）	m3（g）
第1次	17	13	10
第2次	19	11	20
第3次	22	6	40

小欢通过计算发现，上述3次实验中，第

 

次数据是错误的．（写出计算过程）

Answer 1

分析：（1）该题中发生的反应为铜和氧气的反应，这是我们解题有用的一个反应，利用这个反应，我们可以完成问（1）的解答
（2）把黑色的物质溶解掉之后剩余的红色物质，我们可以判断为没有被反应掉的铜，然后分析表给数据进行解答，即可完成本题的解答．
（3）分析m₁、m₂的数据我们可以判断出题目时符合比例的，那么数据错误的最大可能就是第一次的质量即m₁的质量，所以我们只要算出16g铜最多能生成
的氧化铜的质量即可进行判断

解答：解：（1）铜在加热的条件下会和氧气反应生成氧化铜，故本题答案为：CuO
（2）根据题意可知将铜丝表面的物质去除后剩余的红色物质是铜从而可以计算出被消耗的铜的质量为：16g-9.6g=6.4g，
然后据此可以求出生成的氧化铜的质量，具体的解答过程如下：
解：设可以生成氧化铜的质量为x，则
2Cu+O₂

△   .

2CuO  
128        160
6.4g        x

128

6.4g

= 

160

x

解得：x=8g
故本题答案为：8g

（3）根据题意既然有错误的数据，那么错误的根源应该在第一次的质量即m₁的质量，所以我们只要算出16g铜最多能生成
的氧化铜的质量即可进行判断，具体解答如下：
  解：设16g铜完全反应可生成氧化铜的质量为y
2Cu+O₂

△   .

2CuO  
128        160
16g         y

128

16g

= 

160

y

解得：y=20g
而第三次数据所给的与氧气反应后的产物的质量为22g，这明显不符合实际，故第三次的数据是错误的．故本题答案为：3

点评：本题也可以根据铜元素的质量守恒来进行计算：根据氧化铜的化学式可以求出氧化铜中铜和氧的质量比=4：1，那么16g铜最终转化为氧化铜时需要氧元素4g，此时生成氧化铜的质量为：20g，从而可以判断第三次的数据是错误的．