Question

20．加热时，Cu（ClO₄）₂的分解方式有以下两种：
2Cu（ClO₄）₂═2CuO+7O₂↑+2Cl₂↑     2Cu（ClO₄）₂═CuCl₂+4O₂↑
取一定质量的Cu（ClO₄）₂•6H₂O样品，加热至某温度使其完全分解，得到7.75g固体．在常温下将生成的气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时体积减少$\frac{1}{5}$．通过计算确定得到固体产物中CuO的质量百分含量（写出计算过程，结果保留两位小数）

Answer 1

分析 在常温下将生成的气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时体积减少$\frac{1}{5}$，说明生成的气体的成分为氧气和氯气，体积减少的部分是氯气；混合气体中氯气占$\frac{1}{5}$，氧气占$\frac{4}{5}$，设生成氯气的物质的量为x，则生成的氧气的物质的量为4x，
2Cu（ClO₄）₂═2CuO+7O₂↑+2Cl₂↑ 
              2    7     2
              x   3.5x   x 
2Cu（ClO₄）₂═CuCl₂+4O₂↑
              1       4
            0.125x  4x-3.5x 
根据得到固体的质量7.75g列式，x×80g/mol+0.125x×135g/mol=7.75g，进而求出CuO的质量，最后即可计算质量分数．

解答 解：设生成氯气的物质的量为x，则生成的氧气的物质的量为4x，
2Cu（ClO₄）₂═2CuO+7O₂↑+2Cl₂↑ 
              2    7     2
              x   3.5x   x 
2Cu（ClO₄）₂═CuCl₂+4O₂↑
              1       4
            0.125x  4x-3.5x 
x×80g/mol+0.125x×135g/mol=7.75g，解得x=0.08mol，
固体产物中，m（CuO）=0.08mol×80g/mol=6.4g，
固体产物中CuO的质量分数为$\frac{6.4g}{7.75g}$×100%=82.58%，
答：固体产物中CuO的质量百分含量为82.58%．

点评 本题考查了混合物的计算，为高频考点，根据题干所给生成气体的比例，正确设置未知数并表示出CuO和CuCl₂的质量之和等于7.75g最为关键，整体难度中等．