Question

19．已知銅粉和稀硫酸在通入氧氣加熱時(shí)，可發(fā)生如下反應(yīng)：2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2X．向燒杯中加入6.4g銅粉和100g 一定濃度的稀硫酸溶液，通入氧氣并加熱，恰好完全反應(yīng)，得到藍(lán)色的硫酸銅溶液107.0g．
（1）X為H₂O（寫化學(xué)式）．
（2）計(jì)算消耗氧氣的質(zhì)量（寫出計(jì)算過程）．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中揮發(fā)的水的質(zhì)量為1.0g．

Answer 1

分析 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式利用質(zhì)量守恒定律來推斷物質(zhì)X的化學(xué)式．利用信息中的化學(xué)反應(yīng)，將銅的質(zhì)量代入化學(xué)反應(yīng)方程式可計(jì)算氧氣、無水硫酸銅的質(zhì)量，再利用總質(zhì)量守恒來計(jì)算溶液的質(zhì)量．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律和反應(yīng)2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2X，可知：
在反應(yīng)前原子的種類和數(shù)目分別為：Cu→2個(gè)，S→2個(gè)，O→10個(gè)，H→4個(gè)
反應(yīng)后不包括物質(zhì)X中，原子的種類和數(shù)目分別為：Cu→2個(gè)，S→2個(gè)，O→8個(gè)，H→0個(gè)
所以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變可得：X中含有1個(gè)O、2個(gè)H，所以X的化學(xué)式為H₂O；故填：H₂O．
（2）因通入足量的氧氣，恰好完全反應(yīng)，
則設(shè)參加反應(yīng)的O₂的質(zhì)量為x，則
   2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O
2×64    32
6.4g      x
$\frac{2×64}{6.4g}=\frac{32}{x}$
解得x=1.6g，
答：參加反應(yīng)的氧氣有1.6g；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中揮發(fā)的水的質(zhì)量為6.4g+100g+1.6g-107.0g=1.0g
答：實(shí)驗(yàn)過程中揮發(fā)的水的質(zhì)量為1.0g．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，信息中的化學(xué)反應(yīng)是計(jì)算的依據(jù)，然后將銅的質(zhì)量代入計(jì)算是關(guān)鍵，能利用總質(zhì)量守恒來計(jì)算反應(yīng)后的溶液質(zhì)量即可解答．