Question

现有氧化铜和碳粉的混合物共mg，将它们隔绝空气加热，反应完全后冷却，得到残留固体．（1）写出可能发生的化学反应方程式．（2）若碳与氧化铜在混合物中的质量比为x．问x取值范围不同时，残留固体为何物？

Answer 1

分析：（1）氧化铜和碳粉混合加热，碳粉具有还原性，能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，高温下生成的二氧化碳又能和碳粉反应生成一氧化碳；
（2）考虑两种极限情况，若氧化铜和碳恰好完全反应且生成二氧化碳时，产物只有铜；若恰好完全反应且生成一氧化碳时，产物也只有铜；若氧化铜有剩余，则产物为铜和氧化铜；若碳有剩余，则产物为铜和碳．

解答：解：（1）①2CuO+C

高温  .

2Cu+CO₂↑、②C+CO₂

高温  .

2CO
（2）①2CuO+C

高温  .

2Cu+CO₂↑、②C+CO₂

高温  .

2CO
       160 12
①+②，得：③CuO+C

高温  .

Cu+CO↑
             80 12
当恰好按反应①进行时，x=

12

160

=

3

40

，这时残留固体只有Cu．
当恰好按反应③进行时，x=

12

80

=

3

20

，这时残留固体也只有Cu．
当x＜

3

40

时，CuO过量，残留固体为CuO和Cu的混合物；
x＞

3

20

时，C过量，残留固体为C和Cu的混合物．
答：（1）①2CuO+C

高温  .

2Cu+CO₂↑、②C+CO₂

高温  .

2CO
（2）当x=

3

40

或

3

20

时，残留固体只有Cu；当x＜

3

40

时，残留固体为CuO和Cu的混合物；x＞

3

20

时，残留固体为C和Cu的混合物．

点评：本题考查物质反应后固体组成的推断，此类试题一般是根据化学方程式求解，采用极端假设法，假设其中一种物质完全反应求出一个比例，再假设另一种物质完全反应求出一个比例，再根据题目要求分情况讨论，讨论时要做到不漏不重．