Question

求一道化学竞赛题解法，

有木炭粉和黑色氧化铜混合成的黑色固体18克，隔绝空气加热，充分反应后冷却，称得固体重13.6克，求原混合物木炭和氧化铜的质量比．答案老师说有两个，一个是1:14，一个是3：7。1:14的那个我知道怎么求的，3:7的怎么来的，说是过量生成了一氧化碳什么的

Answer 1

木炭和氧化铜反应，会有五种情况，
（1）木炭不足，氧化铜过量，反应后固体有生成的铜和未反应的氧化铜，气体为二氧化碳
（2) 木炭恰好跟氧化铜反应，反应后固体只有铜，气体为二氧化碳
（3）木炭过量（多余木炭不足与二氧化碳反应），剩余固体为铜，气体为一氧化碳和二氧化碳
（4）木炭过量（多余木炭恰好与二氧化碳反应），剩余固体为铜，气体为一氧化碳
（5）木炭过量（与二氧化碳反应后还剩余），剩余固体位木炭和铜，气体为一氧化碳
若剩余固体是铜，可以根据铜为13.6g算出原来氧化铜的质量为：
13.6g/(64/80)=17g 则木炭的质量为18g-17g=1g
木炭和氧化铜反应质量比为12：160 ，也就是说木炭不足，氧化铜过量，显然不符合题意（剩余固体还有未反应的氧化铜） 排除（2）、（3）、（4）三种情况
剩下两种情况，我们从生成气体的角度考虑。
若为（1）情况，气体二氧化碳质量为：18g-13.6g=4.4g
根据化学方程式可求得木炭的质量为1.2g（也可根据二氧化碳中的碳元素是木炭提供的算出）,氧化铜的质量为16.8g 满足（1）的要求。
因此此时两种物质质量比为1.2：16.8=1：14
若为（5)情况，气体一氧化碳的质量为：18g-13.6g=4.4g
高温 高温
C + CO2=======2CO C + 2CuO ====== 2Cu + CO2 箭头
44 56 160 44
4.4g

可求混合物中氧化铜的质量为：4.4g.44/56 .160/44=12.6g
木炭质量为18g-12.6g=5.4g 正好木炭过量，与（5）相符
此时两者质量比为：5.4：12.6=3：7