Question

現(xiàn)有氧化銅和炭粉的混合物共A mol，將它在隔絕空氣條件下加熱。反應(yīng)完全后、冷卻，得到殘留固體。

（1）寫出可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）若氧化銅在混合物中的物質(zhì)的量的比為x(0<x<1)，問x為何值時，殘留固體，為何種物質(zhì)？寫出殘留固體的物質(zhì)的量與x值之間的關(guān)系，將結(jié)果填入下表：

x值　　 殘留固體分子式　　物質(zhì)的量/mol

　　　　　　　　　　　　　　

 

Answer 1

答案：
解析：

此題為區(qū)間范圍討論題，反應(yīng)物中二者物質(zhì)的量之比不同，決定反應(yīng)發(fā)生的區(qū)間，從而決定反應(yīng)后剩余固體的成分及物質(zhì)的量。CuO與C反應(yīng)，有以下過程： 首先發(fā)生反應(yīng)：CuO+C=Cu+CO    ① 若CuO過量，繼續(xù)反應(yīng)：CuO+CO=Cu+CO2② 若過量的CuO可把CO全部轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2，則①②式合并，得：CuO+C=Cu+CO2    ③ 　　針對以上反應(yīng)過程，分區(qū)間討論： （1）當(dāng)=1，即x=時，二者恰好按①式反應(yīng)，殘余固體是Cu，為Ax或。 （2）當(dāng)<1，即x<，二者按①式反應(yīng)，但C有剩余，殘余固體是Cu和C，Cu為Ax，C為A(1-x)-Ax=A-2Ax （3）當(dāng)=2，即x=時，二者恰好按③式反應(yīng)，殘余固體是Cu，為Ax或A。 （4）當(dāng)>2，即x>時，二者按③式反應(yīng)，但CuO有剩余，殘余固體是Cu和CuO，Cu為Ax，CuO為Ax-2(A-Ax)=3Ax-2A。 （5）當(dāng)<x<時，二者發(fā)①②反應(yīng)，殘余固體是Cu，為Ax。 故答案為： （1）CuO+CCu+CO， 2CuO+C2Cu+CO2 （2） x值                                          殘留固體                                                分子式                                     物質(zhì)的量(mol) x<1/2      Cu C     Ax A(1-2x) x=１/2                                      Cu                                            Ax（或1/2A） 1/2<x<2/3                                 Cu                                            Ax x=2/3                                       Cu                                            Ax（或2/3A） x>2/3      Cu CuO   2A(1-x)  A(3x-2)