Question

某课外活动小组设计了如下图所示（夹持装置已略去）的一套装置，用H₂和CuO冶炼Cu。准确称取3.180 g CuO放在硬质玻璃管内。已知：CuO—黑色、Cu₂O—红色、Cu—红色。

试通过计算回答〔①气体体积按标准状况计，②A_r(Cu)=63.5,A_r(O)=16.0,A_r（H）=1.00〕:

（1）下列氢气球较适合用于本实验的是_______________（填选项编号）。

A.500 mL 氢气球               B.896 mL 氢气球             C.1 500 mL 氢气球

（2）反应至黑色全部变为红色止，测得氢气球的体积变为220 mL，固体质量变为2.700 g，碱石灰增重0.540 g。则：

①参加反应的H₂的质量为_______________；

②假设红色物质为单一物质，则红色物质的化学式为_______________。

Answer 1

解析：（1）H₂    +    CuOCu+H₂O

               22.4 L     79.5 g

        V_反应（H₂）   3.180 g

V_反应（H₂）=0.896 L=896 mL

由于通过玻璃管的H₂，不可能全部参加反应，故所需H₂体积应大于896 mL。

（2）①参加反应的H₂质量为生成的水中的氢元素质量：0.540 g-(3.180 g-2.700 g)=0.060 g

②n(CuO)=0.040 0 mol

反应后固体中：n(Cu)=0.040 0 mol

n(O)=0.040 0 mol-=0.010 0 mol

〔或n(O)=0.040 0 mol-=0.010 0 mol〕

n(Cu)∶n(O)=4∶1

红色物质的化学式为Cu₄O(或Cu₂O·2Cu)

答案：（1）C  （2）①0.060 g(或0.060 0 g)  ②Cu₄O(或Cu₂O·2Cu)