Question

某课外活动小组设计了如图所示(夹持装置已略去)的一套装置，用H₂和CuO冶炼Cu。准确称取3.180 g CuO放在硬质玻璃管内．已知：CuO—黑色、Cu₂O—红色、Cu—红色。

试通过计算回答［①气体体积按标准状况计，②A_r(Cu)＝63.5，A_r(O)＝16.0，A_r(H)＝1.00］：

（1）下列H₂球较适合用于本实验的是__________（填选项编号）

A．500 mL H₂ 球          B．896 mL H₂ 球        C．1500 mL H₂ 球

（2）反应至黑色全部变为红色止，测量H₂球的体积变为220 mL，固体质量变为2.700 g，碱石灰增重0.540 g。则：

①参加反应的H₂的质量为：__________；

②假设红色物质为单一物质，则红色物质的化学式为_______________。

Answer 1

（1）C  （2）①0.060 g（或0.0600 g）  ②Cu₄O（或Cu₂O·2Cu）

解析:

（1）     H₂  ＋  CuOCu ＋ H₂O

22.4 L    79.5 g

V_反应(H₂)   3.180 g

V_反应(H₂)＝ ＝0.896 L＝896 mL

由于通过玻璃管的H₂，不可能全部参加反应，故所需H₂体积应大于896 mL。

（2）①参加反应的H₂质量为生成的水中的氢元素质量：

0.540 g－(3.180 g－2.700 g)＝0.060 g(或0.540 g×＝0.0600 g)

②n(CuO)＝ ＝0.0400 mol

反应后固体中：

n(Cu)＝0.0400 mol

n(O)＝0.0400 mol－＝0.0100 mol

［或n(O)＝0.0400 mol－＝0.0100 mol］

n(Cu)∶n(O)＝4∶1

红色物质化学式为：Cu₄O(或Cu₂O·2Cu)