Question

C和CuO在高溫下反應可能生成Cu、Cu₂O、CO₂、CO。現將1 g碳粉跟8 g CuO混合，在硬質試管中隔絕空氣高溫加熱，將生成的氣體全部通入足量NaOH溶液中，并收集殘余的氣體，測得溶液增加的質量為1.1 g，殘余氣體在標準狀況下的體積為560 mL。下列說法錯誤的是(　　)

A．在硬質試管中隔絕空氣高溫加熱固體混合物時，有0.6 g碳參加了反應

B．試管中發生的所有氧化還原反應共轉移電子0.15 mol

C．反應后試管中剩余的固體混合物的總質量為7.2 g

D．反應生成銅和氧化亞銅的總物質的量為0.1 mol

Answer 1

D

NaOH溶液增加的質量就是反應生成二氧化碳的質量，殘余氣體就是一氧化碳。n(CO₂)＝1.1/44＝0.025 mol，n(CO)＝0.56/22.4＝0.025 mol，則有0.05 mol碳參與了反應，參與反應的碳的質量為0.6 g。生成0.025 mol CO₂轉移0.1 mol電子，生成0.025 mol CO轉移0.05 mol電子，反應中一共轉移0.15 mol電子。反應中氧化銅失去的氧元素的質量為(0.025 mol×2＋0.025 mol)×16 g/mol＝1.2 g，反應后試管中剩余的固體混合物包括銅及其化合物和剩余的碳，總質量為8 g－1.2 g＋1 g－0.6 g＝7.2 g。設反應后生成銅和氧化亞銅的物質的量分別為x、y，根據電子得失守恒原理得：2x＋2y＝0.15 mol，則x＋y＝0.075 mol，反應生成銅和氧化亞銅的總物質的量為0.075 mol。