有一包黑色粉末9.6g,它由氧化铜和木炭粉混合而成.现将它装入大试管中加热到不再生成红色物质为止,冷却后分离,得到红色铜4.8g,试计算原混合物中氧化铜的质量分数.
【答案】
分析:该题中碳与氧化铜的反应中得到了铜4.8g,没有说明碳与氧化铜是否完全反应,因此需对反应过程进行讨论,依据铜的质量可计算反应的氧化铜与碳的质量,两者的质量和与原混合物质量进行比较,判断反应的情况,然后对两者反应时的情况进行讨论计算即可.
解答:解:由 2CuO+C
2Cu+CO
2↑和生成物4.8g 铜,可求出参加反应的CuO和C分别是6g和0.45g,可知必有其中一种反应物尚未完全反应.
若CuO过量,设参加反应的C的质量为x.
2CuO+C
2Cu+CO
2↑
12 128
x 4.8g
解得:x=0.45g,则混合物中氧化铜的质量分数为:
×100%=95.3%
若C过量,设参加反应的CuO的质量为x.
2CuO+C
2Cu+CO
2↑
160 128
x 4.8g
解得:x=6g,则混合物中氧化铜的质量分数为:
×100%=62.5%
答:原混合物中氧化铜的质量分数是:95.3%或62.5%.
点评:此题是一道计算讨论题,解题的关键是分析出反应时两者进行的情况,然后根据不同的情况依据化学方程式进行计算即可.