Question

19．已知铜粉和稀硫酸在通入氧气加热时，可发生如下反应：2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2X．向烧杯中加入6.4g铜粉和100g 一定浓度的稀硫酸溶液，通入氧气并加热，恰好完全反应，得到蓝色的硫酸铜溶液107.0g．
（1）X为H₂O（写化学式）．
（2）计算消耗氧气的质量（写出计算过程）．
（3）实验过程中挥发的水的质量为1.0g．

Answer 1

分析 根据化学反应方程式利用质量守恒定律来推断物质X的化学式．利用信息中的化学反应，将铜的质量代入化学反应方程式可计算氧气、无水硫酸铜的质量，再利用总质量守恒来计算溶液的质量．

解答 解：（1）根据质量守恒定律和反应2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2X，可知：
在反应前原子的种类和数目分别为：Cu→2个，S→2个，O→10个，H→4个
反应后不包括物质X中，原子的种类和数目分别为：Cu→2个，S→2个，O→8个，H→0个
所以根据化学反应前后原子的种类和数目不变可得：X中含有1个O、2个H，所以X的化学式为H₂O；故填：H₂O．
（2）因通入足量的氧气，恰好完全反应，
则设参加反应的O₂的质量为x，则
   2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O
2×64    32
6.4g      x
$\frac{2×64}{6.4g}=\frac{32}{x}$
解得x=1.6g，
答：参加反应的氧气有1.6g；
（3）实验过程中挥发的水的质量为6.4g+100g+1.6g-107.0g=1.0g
答：实验过程中挥发的水的质量为1.0g．

点评 本题考查学生利用化学反应方程式的计算，信息中的化学反应是计算的依据，然后将铜的质量代入计算是关键，能利用总质量守恒来计算反应后的溶液质量即可解答．