Question

13．现有碳和氧化铜的固体混合物20g，其中氧元素的质量分数为18%，高温加热该混合物一段时间后剩余固体15.6g（只生成二氧化碳）．试计算：
（1）原固体混合物中氧化铜的质量为多少？
（2）反应生成二氧化碳的质量为多少？
（3）剩余固体物质中单质铜的质量分数为多少？（计算结果保留到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）根据氧元素计算对应的氧化铜的质量（反应前的混合物只有氧化铜含有氧元素）；
（2）根据固体前后质量变化量可知，生成的二氧化碳的质量就是20g-15.6g=4.4g；
（3）根据二氧化碳质量求算生成铜的质量，进而求算混合物中单质铜的质量分数．

解答 解：
（1）混合物中氧元素的质量为20g×18%=3.6g．
根据混合物中只有氧化铜含有氧元素，结合氧化铜中氧元素的质量分数可得氧化铜的质量为3.6g÷（$\frac{16}{64+16}$×100%）=18g．
（2）由于是加热一段时间，所以反应可能没有完全反应，所以根据固体前后质量变化和质量守恒定律可知，生成的二氧化碳的质量为20g-15.6g=4.4g．
（3）设生成4.4g二氧化碳的同时生成的铜的质量为x．
2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑
                       128     44
                        x        4.4g
$\frac{128}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$
x=12.8g
则混合物中铜的质量分数为$\frac{12.8g}{15.6g}$×100%≈82.1%
答：（1）原固体混合物中氧化铜的质量为3.6g．
（2）反应生成二氧化碳的质量为4.4g．
（3）剩余固体物质中单质铜的质量分数为82.1%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．