Question

【题目】为探究黑色固体 X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：

请回答：

(1) X 的化学式是______。

(2) 固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是______。

(3) 写出 X 在隔绝空气高温反应的化学方程式______。

Answer 1

【答案】 CuO Cu2O+2H+= Cu+Cu2++2H2O 4CuO O2↑+2 Cu2O

【解析】16gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量为1.6g，证明X中含氧元素。根据质量守恒定律可知固体甲的质量是16g－1.6g＝14.4g，固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证明固体甲中含铜元素，即X中含铜元素，结合质量守恒定律分析回答。

流程中16gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量为1.6g，证明X中含氧元素。根据质量守恒定律可知固体甲的质量是16g－1.6g＝14.4g，固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证明固体甲中含铜元素，即X中含铜元素。铜元素和氧元素形成的黑色固体为CuO，X为氧化铜，n（CuO）=16g÷80g/mol=0.2mol，结合质量守恒得到n（O2）=1.6g÷32g/mol=0.05mol，氧元素守恒得到甲中n（Cu）：n（O）=0.2mol：（0.2mol-0.05mol×2）=2：1，即固体甲的化学式为Cu2O，固体乙为Cu，蓝色溶液为硫酸铜。则

（1）根据以上分析可知X为CuO；

（2）固体甲为Cu2O，氧化亚铜和稀硫酸溶液发生歧化反应生成铜、二价铜离子和水，反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++2H2O；

（3）根据以上分析可知氧化铜在隔绝空气高温反应的化学方程式为4CuOO2↑+2Cu2O。