Question

15．我市某冶煉廠購進(jìn)了100t“銅灰”（主要成分是CuO和不參與反應(yīng)的雜質(zhì)），某興趣小組同學(xué)在這批銅灰中進(jìn)行取樣，并稱取樣品5g，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)，直到反應(yīng)完全．冷卻后對玻璃管內(nèi)的殘留固體進(jìn)行稱量，其質(zhì)量為4.2g，此時，石灰水的質(zhì)量增加了1.76g，對于實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)怎樣用于計(jì)算，組內(nèi)同學(xué)有不同的意見：（提示：反應(yīng)為CO+CuO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂，實(shí)際反應(yīng)中石灰水不能完全吸收二氧化碳．）

（1）小許認(rèn)為要用“4.2g”這個數(shù)據(jù)，請你用這個數(shù)據(jù)計(jì)算5g銅灰還原后能生成幾克銅？
（2）小黃認(rèn)為要用“1.76g”這個數(shù)據(jù)，請你幫小黃計(jì)算5g銅灰還原后能生成幾克銅？
（3）試比較小許和小黃誰錯了？為什么？計(jì)算100t銅灰最多可冶煉出多少噸純凈的銅？

Answer 1

分析 氧化銅和一氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為氧化銅中銅元素的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算和判斷．

解答 解（1）設(shè)生成銅的質(zhì)量為x，
反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為氧化銅中氧元素的質(zhì)量，
CuO～O～Cu，
         16    64
    5g-4.2g   x
$\frac{16}{5g-4.2g}$=$\frac{64}{x}$，
x=3.2g，
答：5g銅灰還原后生成銅的質(zhì)量為3.2g．
（2）設(shè)生成銅的質(zhì)量為y，
 CuO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂，
                         64    44
                          y    1.76g
$\frac{64}{y}$=$\frac{44}{1.76g}$，
y═2.56g，
答：5g銅灰還原后生成銅的質(zhì)量為2.56g．   
（3）小黃錯了，這是因?yàn)閷?shí)際反應(yīng)中石灰水不能完全吸收二氧化碳，會導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏�。�
設(shè)生成銅的質(zhì)量為z，
由（1）中可知，5g銅灰完全反應(yīng)能夠生成3.2g銅，
銅灰～Cu，
5g      3.2g
100t     z
$\frac{5g}{100t}$=$\frac{3.2g}{z}$，
z=64t，
答：生成銅的質(zhì)量為64t．

點(diǎn)評 差量法在計(jì)算中的應(yīng)用很廣泛，解答的關(guān)鍵是要分析出物質(zhì)的質(zhì)量差與要求的未知數(shù)之間的關(guān)系，再根據(jù)具體的數(shù)據(jù)求解．