Question

【題目】實驗室在加熱條件下H2還原CuO所得的紅色固體可能是Cu與Cu2O的混合物，已知Cu2O在酸性溶液中可發生自身氧化還原反應，生成Cu2+和單質銅。現有8g CuO被H2還原后，得到紅色固體6.8g。

（1）寫出H2還原CuO生成Cu2O的化學方程式 ；

（2）6.8 g上述混合物中含Cu與Cu2O的物質的量之比是 ；

（3）若將6.8 g上述混合物與足量的稀硫酸充分反應后過濾，可得到固體 g

Answer 1

【答案】（1）H2+2CuOCu2O+H2O

（2）2︰1（3）4.8

【解析】

試題分析：（1）依據題意CuO被H2還原生成Cu2O和水，該反應的化學方程式為：H2+2CuOCu2O+H2O。

（2）n（CuO）=8g÷80g/mol==0.1mol，根據Cu、O原子守恒得n（O）=n（CuO）═n（Cu）=0.1mol；固體由CuO生成Cu和Cu2O，減少的質量為氧元素的質量，即8g-6.8g=1.2g，減少的n（O）=1.2g÷16g/mol=0.075mol，所以Cu2O中n（O）=0.1mol-0.075mol=0.025mol，所以n（Cu2O）=0.025mol，根據銅元素守恒得n（Cu）=0.1mol-2×0.025mol=0.05mol，所以n（Cu）與n（Cu2O）之比是2：1。

（3）n（Cu）=0.1mol-2×0.025mol=0.05mol，

所以m（Cu）=0.05mol×64g/mol=3.2g，

m（Cu2O）=6.8g-3.2g=3.6g。Cu2O和稀硫酸反應，銅和稀硫酸不反應，

設Cu2O和稀硫酸反應生成銅的質量為x，氧化亞銅和稀硫酸反應的方程式為：

Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O

144g 64g

3.6g x

144g：64g=3.6g：x

x=1.6g

所以可得到固體的質量=3.2g+1.6g=4.8g。

故答案為：4.8。