(2012•虹口区二模)将0.1mol无水硫酸铜固体于强热下完全分解,得到Cu2O与SO3、SO2、O2的混合气体,该混

(2012•虹口区二模)将0.1mol无水硫酸铜固体于强热下完全分解,得到Cu2O与SO3、SO2、O2的混合气体,该混合气体的平均式量可能为(  )
A.32
B.48
C.64
D.72
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1001001001001002 幼苗

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解题思路:CuSO4分解得到Cu2O、SO3、SO2、O2,根据质量守恒定律可知,混合气体的总质量一定,利用硫原子守恒可知,硫的氧化物的物质的量之和为0.1mol,故混合气体的平均式量取决于氧气的物质的量,反应中铜元素的化合价降低,一定会有元素化合价升高,一定有氧气生成,利用极限法分析,根据电子转移守恒可知,当产生的气体为SO3和O2时,O2的物质的量最小,混合气体的物质的量最小,平均式量最大;产生的气体为O2和SO2时,O2的物质的量最大,混合气体的物质的量最大,平均式量最小;
根据铜原子守恒计算Cu2O的物质的量,再根据m=nM计算Cu2O的质量,进而计算混合气体的物质的量,根据极限法,利用电子转移守恒计算氧气的物质的量,进而计算平均式量的极值,据此判断.

CuSO4分解得到Cu2O、SO3、SO2、O2,根据质量守恒定律可知,混合气体的总质量一定,利用硫原子守恒可知,硫的氧化物的物质的量之和为0.1mol,故混合气体的平均式量取决于氧气的物质的量;
根据铜原子守恒可知,n(Cu2O)=0.05mol,故m(Cu2O)=0.05mol×144g/mol=7.2g,
故混合气体的质量为:0.1mol×160g/mol-7.2g=8.8g,
反应中铜元素的化合价降低,一定会有元素化合价升高,一定有氧气生成,根据电子转移守恒可知:
①当产生的气体为SO3和O2时,O2的物质的量最小,混合气体的物质的量最小,平均式量最大,由电子转移守恒可知,此时O2的物质的量为[0.1mol×1/4]=0.025mol,由硫原子守恒可知n(SO3)=0.1mol,故混合气体的平均式量最大值为[8.8/0.125]=70.4;
②当产生的气体为O2和SO2时,O2的物质的量最大,混合气体的物质的量最大,平均式量最小,由硫原子守恒可知n(SO2)=0.1mol,由电子转移守恒可知,此时O2的物质的量为[0.1mol×1+0.1mol×2/4]=0.075mol,故混合气体的平均式量最小值为[8.8/0.175]=50.3;
由于实际混合气体是SO3、SO2、O2三种气体的混合气体,故其平均式量应该在50.3~70.4之间,
故选C.

点评:
本题考点: 有关混合物反应的计算.

考点点评: 本题考查混合物的有关计算,难度中等,注意利用极限法确定极值进行解答,关键是确定混合气体物质的量的极值.

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