Question

C和CuO在高温下反应可能生成Cu、Cu₂O、CO₂、CO。现将1 g碳粉跟8 g CuO混合，在硬质试管中隔绝空气高温加热，将生成的气体全部通入足量NaOH溶液中，并收集残余的气体，测得溶液增加的质量为1.1 g，残余气体在标准状况下的体积为560 mL。下列说法错误的是(　　)

A．在硬质试管中隔绝空气高温加热固体混合物时，有0.6 g碳参加了反应

B．试管中发生的所有氧化还原反应共转移电子0.15 mol

C．反应后试管中剩余的固体混合物的总质量为7.2 g

D．反应生成铜和氧化亚铜的总物质的量为0.1 mol

Answer

D

【解析】NaOH溶液增加的质量就是反应生成二氧化碳的质量，残余气体就是一氧化碳。n(CO2)＝1.1/44＝0.025 mol，n(CO)＝0.56/22.4＝0.025 mol，则有0.05 mol碳参与了反应，参与反应的碳的质量为0.6 g。生成0.025 mol CO2转移0.1 mol电子，生成0.025 mol CO转移0.05 mol电子，反应中一共转移0.15 mol电子。反应中氧化铜失去的氧元素的质量为(0.025 mol×2＋0.025 mol)×16 g/mol＝1.2 g，反应后试管中剩余的固体混合物包括铜及其化合物和剩余的碳，总质量为8 g－1.2 g＋1 g－0.6 g＝7.2 g。设反应后生成铜和氧化亚铜的物质的量分别为x、y，根据电子得失守恒原理得：2x＋2y＝0.15 mol，则x＋y＝0.075 mol，反应生成铜和氧化亚铜的总物质的量为0.075 mol。