Question

碳与氧化铜的混合物隔绝空气充分加热，若氧化铜的质量分数为w，试讨论w的取值区间与装置内物质种类间的关系．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算

分析：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；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：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，w=

160

160+12

=

40

43

，这时残留固体只有Cu．
当恰好按反应③进行时，w=

80

80+12

=

40

46

，这时残留固体也只有Cu．
当w＜

40

46

时，C过量，残留固体为C和Cu的混合物；
w＞

40

43

时，CuO过量，残留固体为CuO和Cu的混合物．
答：当

40

46

≤w≤

40

43

或时，残留固体只有Cu；
当w＜

40

46

时，C过量，残留固体为C和Cu的混合物；
w＞

40

43

时，CuO过量，残留固体为CuO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．