例1、现有一份CuO和Cu2O混合物,用H2还原法测定其中CuO的质量x(g)。实验中可以测定如下数据:W——混合物的质量(g)、W(H2O)——生成H2O的质量(g)、W(Cu)——生成Cu的质量(g)、V(H2)——消耗H2在标准状况下的体积(L)。
(已知摩尔质量:Cu—64g·mol-1、CuO—80 g·mol-1、Cu2O—144 g·mol-1、H2O—18 g·mol-1)
(1)为了计算x,至少需要上述数据中的______个,这几个数据的组合共有______种,请将这些组合一一填入下表空格中。
说明:①选用W、W(H2O)、W(Cu)、W(H2)表示,不必列出具体计算式。
②每个空格中填一种组合,有几种组合就填几种,不必填满。
(2)从上述组合中选写一个含W的求x的计算式,x=_________。
答案:
(1)2,5
(2)题中要求从上述组合中选写一个含W的求x的计算式,如选用组合,设原混合物中有amol CuO,b mol Cu2O。则依题意可列下列方程组:
解得,同理选择其它组合也可求出CuO的质量x(g)。
解题思路:
用H2还原CuO和Cu2O的混和物发生以下两个反应:
题中给出了四个实验数据,要求混和物中CuO的质量X(g),由方程式看出至少需知其中的两个,而四个数据两两匹配组合的方式共有(种)。即①,②,③,④,⑤,⑥。但应注意的是如果第⑥种组合,若设原混合物中含a摩CuO、b摩Cu2O,则可得如下方程:
由数学知识可知方程组中的两个方程实为一个方程,因而求不出a或b,即求不出x。
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