Question

小亮和小歡同學(xué)對(duì)銅與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行探究：
（1）小歡取16g銅絲在酒精燈上加熱，銅絲表面變成黑色，則黑色物質(zhì)是

CuO

（填化學(xué)式）；
（2）小歡把加熱后的銅絲A與過(guò)量稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)黑色物質(zhì)B全部溶解，得到紅色物質(zhì)C．將C洗滌、干燥，稱得質(zhì)量為9.6g．則B與C得質(zhì)量比為

5：6

；
（3）小亮認(rèn)為還可測(cè)出稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．以下是他的測(cè)定方法：每次取16g銅絲，加熱后質(zhì)量為m₁，逐滴加入稀硫酸與其反應(yīng)，使黑色固體還有剩余．取出剩余固體，洗滌、干燥，稱其質(zhì)量為m₂，參加反應(yīng)的稀硫酸質(zhì)量m₃．小亮經(jīng)三次實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．

質(zhì)量實(shí)驗(yàn)	m1（g）	m2（g）	m3（g）
第1次	17	13	10
第2次	19	11	20
第3次	22	6	40

①小歡發(fā)現(xiàn)，上述3次實(shí)驗(yàn)中，第

3

次數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的．請(qǐng)通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算說(shuō)明錯(cuò)誤的原因．
②計(jì)算出稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

分析：（1）該題中發(fā)生的反應(yīng)為銅和氧氣的反應(yīng)，這是我們解題有用的一個(gè)反應(yīng)，利用這個(gè)反應(yīng)，我們可以完成問(wèn)（1）的解答；
（2）把黑色的物質(zhì)溶解掉之后剩余的紅色物質(zhì)，我們可以判斷為沒(méi)有被反應(yīng)掉的銅，然后分析表給數(shù)據(jù)進(jìn)行解答，即可完成本題的解答；
（3）分析m₁、m₂的數(shù)據(jù)我們可以判斷出題目時(shí)符合比例的，那么數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的最大可能就是第一次的質(zhì)量即m₁的質(zhì)量，所以我們只要算出16g銅最多能生成
的氧化銅的質(zhì)量即可進(jìn)行判斷．

解答：解：（1）銅在加熱的條件下會(huì)和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，故本題答案為：CuO；
（2）根據(jù)題意可知將銅絲表面的物質(zhì)去除后剩余的紅色物質(zhì)是銅從而可以計(jì)算出被消耗的銅的質(zhì)量為：16g-9.6g=6.4g，
然后據(jù)此可以求出生成的氧化銅的質(zhì)量，具體的解答過(guò)程如下：
解：設(shè)可以生成氧化銅的質(zhì)量為x，則
2Cu+O₂

△   .

2CuO  
128       160
6.4g       x

128

6.4g

=

160

x

解得：x=8g
所以B與C得質(zhì)量比為8g：9.6g=5：6；
故答案為：5：6；
（3）①根據(jù)題意既然有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，那么錯(cuò)誤的根源應(yīng)該在第一次的質(zhì)量即m₁的質(zhì)量，所以我們只要算出16g銅最多能生成
的氧化銅的質(zhì)量即可進(jìn)行判斷，具體解答如下：
  解：設(shè)16g銅完全反應(yīng)可生成氧化銅的質(zhì)量為y
2Cu+O₂

△   .

2CuO  
128        160
16g         y

128

16g

=

160

y

解得：y=20g
而第三次數(shù)據(jù)所給的與氧氣反應(yīng)后的產(chǎn)物的質(zhì)量為22g，這明顯不符合實(shí)際，故第三次的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的．故本題答案為：3；
②由反應(yīng)前后固體質(zhì)量減少的就是氧化銅的質(zhì)量，所以第一次參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量=17g-13g=4g．
設(shè)10g稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為z．
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
160  98
4g    z

160

4g

=

98

z

z=2.45g
稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=

2.45g

10g

×100%=24.5%
答：稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.5%．

點(diǎn)評(píng)：本題也可以根據(jù)銅元素的質(zhì)量守恒來(lái)進(jìn)行計(jì)算：根據(jù)氧化銅的化學(xué)式可以求出氧化銅中銅和氧的質(zhì)量比=4：1，那么16g銅最終轉(zhuǎn)化為氧化銅時(shí)需要氧元素4g，此時(shí)生成氧化銅的質(zhì)量為：20g，從而可以判斷第三次的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的．