370.一定质量的铜粉和碳粉的混合物,在空气中充分灼烧后其固体与原混合物的质量不变,则原混合物中铜粉和碳粉的质量比为[ ]。

这是一道关于化学反应中质量守恒与差量法计算的典型题目。以下是详细的解析过程： ### 1. 反应原理分析 在空气中充分灼烧铜粉（Cu）和碳粉（C）的混合物时，会发生以下两个化学反应： 1. **铜与氧气反应**：铜被氧化生成氧化铜（CuO），固体质量增加。 $$2Cu + O_2 \xrightarrow{\Delta} 2CuO$$ 2. **碳与氧气反应**：碳燃烧生成二氧化碳（$CO_2$）气体，逸散到空气中，导致固体质量减少。 $$C + O_2 \xrightarrow{\Delta} CO_2 \uparrow$$ ### 2. 逻辑推导 题目指出“灼烧后其固体与原混合物的质量不变”。这意味着： * **铜粉结合氧气增加的质量** = **碳粉燃烧变成气体跑掉的质量** 换句话说，铜粉转化为氧化铜时增加的氧元素的质量，恰好等于原混合物中碳粉的质量。 ### 3. 计算步骤 设原混合物中铜粉的质量为 $m_{Cu}$，碳粉的质量为 $m_C$。 **第一步：计算铜转化为氧化铜增加的质量** 根据化学方程式 $2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO$： * $2 \times 64$ 份质量的 Cu 结合 $32$ 份质量的 $O_2$ 生成 $2 \times 80$ 份质量的 CuO。 * 即：每 $128$ g 铜反应，固体质量增加 $32$ g（即结合的氧元素的质量）。 * 或者简化看原子量关系：$Cu (64) \rightarrow CuO (80)$，每 $64$ g 铜增加 $16$ g 氧。 * 所以，$m_{Cu}$ 对应的增重（即结合的氧的质量）为： $$ \Delta m_{增} = m_{Cu} \times \frac{16}{64} = \frac{1}{4} m_{Cu} $$ **第二步：建立等量关系** 根据题意，固体总质量不变，说明： $$ \text{铜结合的氧的质量} = \text{碳粉的质量} $$ $$ \frac{1}{4} m_{Cu} = m_C $$ **第三步：求解质量比** 将上述等式变形，求 $m_{Cu} : m_C$： $$ m_{Cu} = 4 m_C $$ $$ \frac{m_{Cu}}{m_C} = \frac{4}{1} $$ 即铜粉和碳粉的质量比为 **4:1**。 ### 4. 结论 原混合物中铜粉和碳粉的质量比为 4:1。 故正确答案为 **A**。