Question

20．H₂在加熱的條件下可以還原CuO（H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O）．某興趣小組同學在一份資料中了解到：銅有CuO和Cu₂O（紅色）兩種常見的氧化物，Cu和Cu₂O均為紅色，故他們猜測，在H₂還原CuO所得的紅色產物中可能含有Cu₂O．
（1）該小組同學準確稱取了8.0g黑色CuO粉末放入大試管中，不斷通入足量的H₂，在加熱條件下進行還原，如果產物只有Cu，其質量應為6.4g．
（2）該小組在H₂還原CuO時，當發(fā)現(xiàn)8.0g黑色CuO粉末全部轉變成紅色時，停止加熱，冷卻后稱得固體質量為6.8g．此紅色固體中氧元素的質量為0.4g，以此推得Cu₂O的質量為3.6g．
（3）將（2）中所得的6.8g固體放入燒杯中，加入48.0g過量稀鹽酸（Cu₂O與稀鹽酸的反應為：Cu₂O+2HCl═CuCl₂+Cu+H₂O ），充分攪拌，除有紅色固體外，還發(fā)現(xiàn)溶液變成藍綠．試計算此藍色溶液中CuCl₂的質量分數（精確到0.01% ）．

Answer 1

分析 （1）由于不斷通入足量氫氣，所以氧化銅是完全轉化的，進而根據氧化銅的質量求算銅的質量．
（2）由于（1）可知，應該是含有銅元素6.4g，現(xiàn)有質量為6.8g，則對應的是氧元素為6.8g-6.4g=0.4g．根據氧元素求對應的氧化亞銅的質量；
（3）根據氧化亞銅的質量求算生成的氯化銅的質量和銅的質量，進而求算其質量分數．

解答 解：
由于不斷通入足量氫氣，則氧化銅中的銅元素全部轉化為單質，根據元素守恒可得，氧化銅中的銅元素的質量也就等于生成的單質銅的質量=8.0g×$\frac{64}{64+16}$×100%=6.4g
由于全部轉化為紅色物質，根據信息提示應該是生成了銅或者還有生成的氧化亞銅，而根據銅元素質量不變，則6.8g中銅元素的質量依舊為6.4g，所以氧元素的質量為6.8g-6.4g=0.4g
則氧化亞銅的質量為0.4g÷（$\frac{16}{64×2+16}$×100%）=3.6g
設氧化亞銅完全反應生成的氯化銅的質量為x，生成的銅的質量為y．
Cu₂O+2HCl═CuCl₂+Cu+H₂O
144               135     64
3.6g               x        y
$\frac{144}{3.6g}$=$\frac{135}{x}$=$\frac{64}{y}$
x=3.375g
y=1.6g
則所得藍色溶液中氯化銅的質量分數為$\frac{3.375g}{3.6g+48.0g-1.6g}$×100%=6.75%
故答案為（1）6.4g；
（2）0.4g；3.6g
（3）6.75%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．