Question

20．向30℃飽和硫酸銅溶液中加入10g無水硫酸銅，可析出晶體的質量為18.18g，若將上述溶液250g蒸發掉50g水降至10℃，可析出晶體的質量為41.40g（CuSO₄的溶解度：30℃時25g，10℃時17.4g）

Answer 1

分析 向30℃飽和硫酸銅溶液中加入10g無水硫酸銅，析出五水硫酸銅晶體，原飽和硫酸銅溶液中的水減少，也會析出晶體；若將上述溶液250g蒸發掉50g水降至10℃，蒸發、降溫都要析出五水硫酸銅晶體，根據溶解度公式計算即可．

解答 解：10g無水硫酸銅得五水硫酸銅10×$\frac{250}{160}$=15.625，需要水為5.625
硫酸銅的溶解度：30℃時25g，則五水硫酸銅與水的比為
25×$\frac{250}{160}$：（100-25×$\frac{90}{160}$）=39.0625：85.9375
可析出晶體的質量為5.625×$\frac{39.0625}{85.9375}$+15.625=18.18g
30℃時250g溶液中含五水硫酸銅250×$\frac{25}{100+25}$×$\frac{250}{160}$=78.125，溶劑水為250×$\frac{100}{100+25}$=200g
五水硫酸銅中的水為78.125×$\frac{90}{250}$=28.125
蒸發掉50g水之后總的水，共剩下200-50=150g
再除去五水硫酸銅中的水28.125，還剩下121.875g
10℃時121.875g的水能溶解的五水硫酸銅為
121.875×$\frac{17.4}{100-17.4×\frac{9}{16}}$×$\frac{250}{160}$=36.73g
兩者之差即可析出晶體質量 78.125g-36.73g=41.40g．
故答案為：18.18g；41.40g．

點評 本題考查溶解度的計算，難度不大，注意硫酸銅溶液析出的是五水硫酸銅晶體．