Question

C和CuO在高温下反应可能生成Cu、Cu₂O、CO₂、CO．现将1g碳粉跟8g CuO混合，在硬质试管中隔绝空气高温加热，将生成的气体全部通入足量NaOH溶液中，并收集残余的气体，测得溶液增加的质量为1.1g，残余气体在标准状况下的体积为560mL．下列说法错误的是（　　）

• A、在硬质试管中隔绝空气高温加热固体混合物时，有0.6 g碳参加了反应
• B、试管中发生的所有氧化还原反应共转移电子0.15 mol
• C、反应后试管中剩余的固体混合物的总质量为7.2 g
• D、反应生成铜和氧化亚铜的总物质的量为0.1 mol

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,铜金属及其重要化合物的主要性质

专题：

分析：生成的气体全部通过足量NaOH溶液，收集残余气体．测得溶液增重的1.1g为二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量为：

1.1g

44g/mol

=0.025mol，残余气体在标准状况下的体积为560mL为CO的体积，一氧化碳的物质的量为：

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，
A．根据碳元素守恒可知参加反应的碳原子物质的量等于二氧化碳与一氧化碳的物质的量之和，根据m=nM计算参加反应的碳的质量；
B．反应中碳元素化合价升高，铜元素化合价降低，根据碳元素的化合价变化计算转移电子数目；
C．碳粉与CuO的总质量减去二氧化碳及一氧化碳的质量即为反应后的试管中固体混合物总质量；
D．根据氧原子守恒计算反应后试管中固体混合物含有的氧原子物质的量，进而计算氧化亚铜的物质的量，再根据铜元素守恒计算反应生成铜的物质的量．

解答： 解：生成的气体全部通过足量NaOH溶液，收集残余气体．测得溶液增重的1.1g为二氧化碳的质量，CO₂的物质的量为：

1.1g

44g/mol

=0.025mol，残余气体在标准状况下560mL气体为CO的体积，则CO的物质的量为：

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，
A．根据碳元素守恒可知：参加反应的C原子的物质的量等于CO₂与CO的物质的量之和，所以参加反应的碳元素质量为：（0.025mol+0.025mol）×12g/mol=0.6g，故A正确；
B．反应中C元素化合价升高，铜元素化合价降低，所以转移电子物质的量为：0.025mol×4+0.025mol×2=0.15mol，故B正确；
C．生成的CO₂和CO的总质量为：0.025mol×44g/mol+0.025mol×28g/mol=1.8g，所以反应后试管中固体混合物总质量为：（1g+8g）-1.8g=7.2g，故C正确；
D．氧化铜的物质的量为：n（CuO）=

8g

80g/mol

=0.1mol，二氧化碳与一氧化碳含有的氧原子物质的量为：0.025mol×2+0.025mol×1=0.075mol，反应后氧原子存在于氧化亚铜中，所以氧化亚铜的物质的量为：0.1mol-0.075mol=0.025mol，铜的物质的量为：0.1mol-0.025mol×2=0.05mol，反应生成铜和氧化亚铜的总物质的量为0.075mol，故D错误；
故选D．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度较大，试题综合性较强，解答关键是根据原子守恒进行计算，注意守恒思想在混合物计算的运用方法，试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学计算能力．