Question

10．只含铜、氧两种元素的固体样品9.0克，测得其中含铜元素的质量为8.0克，已知铜的氧化物有CuO和Cu₂O，下列说法正确的是（　　）

• A． 固体样品的组成只有2种情况
• B． 固体样品一定是CuO与Cu₂O的混合物
• C． 固体样品一定是Cu₂O
• D． 若固体样品由两种物质组成，则其中一种质量分数为$\frac{4}{9}$

Answer 1

分析 根据题中特点“只含铜和氧两种元素的固体样品”，所以此固体样品有可能是混合物还有可能是纯净物．此题主要根据所给固体的质量，及其中铜元素的质量，计算出铜元素的质量分数，再根据选项中的物质进行计算铜元素的质量分数或质量分数的范围，进行确定．

解答 解：这道题目只要是给定元素的质量，推测物质的组成，关键在于寻找元素的质量与原子个数之间的关系．$\frac{元素质量}{相对原子质量}$与原子个数之间存在等比例关系．
由题意可知，铜元素质量为8g，则固体样品中氧元素质量为1g，则铜、氧原子个数比为 $\frac{8g}{64}$：$\frac{1g}{16}$=2：1，即固体样品中铜、氧元素的平均组成为Cu₂O．可能为纯净物Cu₂O，也可能是Cu和CuO或Cu、Cu₂O、CuO，但不可能是CuO与Cu₂O两种物质组成的混合物．　
对于D选项：如果固体样品是由两种物质组成，则为Cu和CuO的组合．设固体样品中Cu的质量为x，则CuO的质量为（9g-x），由题意，x+（9g-x）×$\frac{64}{80}$=8g，x=4g，即Cu在固体样品中的质量分数为$\frac{4}{9}$．
A、固体样品的组成只有2种情况，说法错误，因为“可能为纯净物Cu₂O，也可能是Cu和CuO或Cu、Cu₂O、CuO”，故错误；
B、固体样品一定是CuO与Cu₂O的混合物，说法错误，因为由铜、氧原子个数比为 2：1，则“不可能是CuO与Cu₂O两种物质组成的混合物”，故错误；
C、固体样品可能是Cu₂O，故错误；
D、若固体样品由两种物质组成，则为Cu和CuO的组合，而Cu在固体样品中的质量分数为$\frac{4}{9}$，故D正确．
故选D．

点评 此题通过元素质量分数的公式计算，又从定量角度进行了范围分析．