Question

现有氧化铜和炭粉的混合物共A mol，将其在隔绝空气条件下加热。反应完全后，冷却得到残留固体。

(1)写出可能发生的化学反应方程式：______________________________________________。

(2)若氧化铜的物质的量与混合物的总物质的量的比值为x(0＜x＜1)。问：x为何值时，残留固体为何种物质？写出残留固体的物质的量与x值之间的关系，将结果填入下表：

x值	残留固体
	化学式	物质的量/mol

Answer 1

解析：当CuO与C恰好完全发生反应时：

CuO+CCu+CO↑

 Ax   A(1-x)

Ax=A(1-x)

得x=

当0＜x＜时，C过量，生成Cu的物质的量为Ax，剩余C的物质的量为A（1-x）-Ax=A(1-2x);

当x＞时，CuO过量，生成的CO与CuO反应生成CO₂，当过量的CuO与CO恰好完全反应时：

CuO    +    COCu+CO₂

Ax-A(1-x)   A(1-x)

A(2x-1)=A(1-x)

得x=

当＜x＜时，与CO反应的CuO的量不足，此时CuO全部转化成Cu,其物质的量为Ax；

当x＞时，与CO反应的CuO过量，此时反应方程式可写为

2CuO    +    C2Cu+CO₂↑

   2               1         2

2A(1-x)    A(1-x)   2A(1-x)

则生成Cu的物质的量为2A(1-x)

剩余CuO的物质的量为Ax-2A(1-x)=A(3x-2)。

答案：（1）CuO+CCu+CO↑、

CuO+COCu+CO₂

（2）

x值	残留固体
	化学式	物质的量/mol
0＜x＜	Cu、C	Ax、A(1-2x)
≤x≤	Cu	Ax
X＞	Cu、CuO	2A(1-x)、A(3x-2)