把47克由一种非金属单质和一种氧化物组成的黑色固体混合物隔绝空气加热,充分反应后,称得剩余固体质量为36克,该固体也是由一种单质和一种氧化物组成.向此剩余固体中加入100克稀硫酸恰

Question

把47克由一种非金属单质和一种氧化物组成的黑色固体混合物隔绝空气加热,充分反应后,称得剩余固体质量为36克,该固体也是由一种单质和一种氧化物组成.向此剩余固体中加入100克稀硫酸恰好完全反应,过滤后所得滤渣呈红色.
问：1.原混合物由什么物质组成?
2.原混合物中含有单质多少克?
3.过滤后所得滤液需要蒸发掉多少克水,才能形成t摄氏度时的饱和溶液?（t摄氏度时此溶液中溶质的溶解度为16克）

Answer 1

由“黑色固体”这个条件可以推出原固体为 碳 和 氧化铜.反应后 C完全反应,CuO有剩余,最后得到的是 铜（红色固体） 和 氧化铜.
方程式为：C+2CuO==高温===2Cu+CO2↑
由方程式看出,减少的是碳元素和氧元素的质量——也是CO2的质量（由元素守恒定律得知,参加反应前的碳和氧化铜的质量和反应后的铜和二氧化碳的质量相同,称量的只有固体质量,所以减少的质量即为CO2质量）
m（C02）=47g-36g=11g
设单质质量为X,参与反应的氧化铜质量为Y
C+2CuO==高温===2Cu+CO2↑
12 160 44
X Y 11g
12/X=44/11g=160/Y
X=3g Y=40g
即 单质碳的质量为3g.
参与反应的氧化铜质量为40g.
m(剩余氧化铜)=47g-3g-40g=4g
因为“向此剩余固体中加入100克稀硫酸恰好完全反应”
设生成的硫酸铜的质量为Z
CuO+H2SO4=====CuSO4+H2O
80 160
4g Z
80/4g=160/z
Z=8g
∵恰好完全反应
∴溶液中水的质量为：4g+100g-8g=96g
又∵t摄氏度时此溶液中溶质的溶解度为16克
所以 当水的质量为 50g时恰好饱和
需要蒸发 96g-50g=46g水
综上所述：
答：1.原混合物由碳和氧化铜组成.
2.原混合物中含有单质3克.
3.过滤后所得滤液需要蒸发掉46克水,才能形成t摄氏度时的饱和溶液.