Question

8．现有一份CuO和Cu₂O混合物，用氢气还原法（Cu₂O+H₂═2Cu+H₂O）测得其中CuO质量X（克）的实验时，可以测定如下数据：混合物的质量（克）：m；生成铜的质量（克）：m_铜；生成水的质量（克）：m_水．
（1）为了计算X，至少需要测定上述三个数据中的2个；
（2）写出求X的计算式：X=$\frac{40m-45{m}_{铜}}{4}$．

Answer 1

分析 本题涉及的反应有：Cu₂O+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+H₂O和CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，如果只有一个数据，显然无法计算，如果有两个数据，如混合物的质量m和生成铜的质量m_铜，根据反应前后化合物和单质中铜元素质量不变，可以解答X，因此上述四个量中，至少需要测定两个．

解答 解：（1）本题涉及的反应有：Cu₂O+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+H₂O和CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，如果只有一个数据，显然无法计算，如果有两个数据，如混合物的质量m和生成铜的质量m_铜，根据反应前后化合物和单质中铜元素质量不变，可以解答X，因此上述四个量中，至少需要测定两个；
（2）CuO和Cu₂O混合物，CuO质量为X，Cu₂O质量为y，
Cu₂O+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+H₂O和CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O
144        128      80        64
 y                  X               
所以
 ①X+y=m
 ②$\frac{128y}{144}$+$\frac{64X}{80}$=m_铜
将①②组成方程组解答X=$\frac{40m-45{m}_{铜}}{4}$．
故答案为：（1）2；
（2）$\frac{40m-45{m}_{铜}}{4}$．

点评 本题主要考查混合物的计算，难度较大，为开放性题目，在解答时注意质量守恒定律的应用．