Question

19．将氧化铜和炭粉（不含杂质）按一定质量比混合，充分研磨混合均匀后，称取10g置于试管中．在隔绝空气的情况下，对试管中的混合物加热至高温．待充分反应冷却．称得试管中残余固体的质量为7.8g，若残余固体中只含有铜、碳两种元素（按照碳和氧化铜反应只生成二氧化碳和铜计算，不考虑其他情况）求：
（1）残余固体中铜的质量为多少？
（2）原混合物中氧化铜与炭粉的质量比为多少？

Answer 1

分析 木炭和氧化铜反应生成物铜之外，有二氧化碳和一氧化碳两种物质，当碳少，只生成二氧化碳，碳多，慢慢就会生成一氧化碳．所以本题假设只生成铜和二氧化碳，并且强调氧化铜完全反应，实际上问题简单化，否则计算很麻烦，或者是无法计算．

解答 解：根据“碳和氧化铜反应只生成二氧化碳和铜”和质量守恒定律可知，生成的二氧化碳的质量为10g-7.8g=2.2g
则混合物中氧化铜的质量为x，生成的铜的质量为y．
2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑
160                 128   44
x                     y      2.2g
$\frac{160}{x}$=$\frac{128}{y}$=$\frac{44}{2.2g}$
x=8g
y=6.4g
则原混合物中木炭的质量为10g-8g=2g
则混合物中氧化铜和木炭的质量比为8g：2g=4：1
答：（1）残余固体中铜的质量为6.4g
（2）原混合物中氧化铜与炭粉的质量比为4：1

点评 本题计算木炭的质量，由于题目强调是木炭有剩余的（若残余固体中只含有铜、碳两种元素，说明固体碳有剩余，则只会是木炭过量），所以没必要直接求算木炭，而是求算氧化铜，进而10g减去氧化铜即可，否则就需要增加一个计算量．