Question

0.80gCuSO₄?5H₂O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質量隨溫度變化的曲線）如圖所示．

請回答下列問題：
（1）試確定200℃時固體物質的化學式

 

；
（2）取270℃所得樣品，于570℃灼燒得到的主要產物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應的化學方程式為

 

．把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學式為

 

，其存在的最高溫度是

 

；
（3）上述氧化性氣體與水反應生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時發生反應的化學方程式為

 

；
（4）若在0.1mol?L^-1硫酸銅溶液中通入過量H₂S氣體，使Cu²⁺完全沉淀為CuS，此時溶液中的H⁺濃度是

 

mol?L^-1．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）由圖分析可知，CuSO₄?5H₂O受熱到102℃時開始脫水分解，113℃時可得到較穩定的一種中間物，到258℃時才會繼續分解．在200℃時失去的水的質量為0.80g-0.57g=0.23g，根據相應的化學方程式即可確定此時固體物質的化學式；
（2）溫度為570℃灼燒得到的黑色粉末是CuO，氧化性氣體則為SO₃，反應方程式為：CuSO₄

570℃  .

 CuO+SO₃↑；CuO與稀硫酸反應的產物是硫酸銅和水，蒸發濃縮、冷卻得到的晶體為
CuSO₄?5H₂O；根據圖象分析其存在的最高102℃；
（3）根據濃硫酸具有強氧化性進行分析并寫出有關的化學方程式；
（4）根據溶液的電中性計算H⁺濃度．

解答： 解：（1）CuSO₄?5H₂O受熱到102℃時開始脫水分解，113℃時可得到較穩定的一種中間物，到258℃時才會繼續分解．在200℃時失去的水的質量為0.80g-0.57g=0.23g，
根據反應的化學方程式：CuSO₄?5H₂O

△   .

CuSO₄?（5-n）H₂O+nH₂O
                     250                           18n
                    0.80g                       0.80g-0.57g=0.23g

250

18n

=

0.80g

0.23g

，解得n=4，所以，200℃時該固體物質的化學式為CuSO₄?H₂O，
故答案為：CuSO₄?H₂O；
（2）溫度為570℃灼燒得到的黑色粉末應是CuO，氧化性氣體則為SO₃，反應方程式為：CuSO₄

570℃  .

CuO+SO₃↑；CuO與稀硫酸反應的產物是硫酸銅和水，蒸發濃縮、冷卻得到的晶體為CuSO₄?5H₂O；其存在的最高102℃．
故答案為：CuSO₄

570℃  .

CuO+SO₃↑； CuSO₄?5H₂O；102℃；
（3）SO₃與水反應生成硫酸，濃硫酸與銅加熱反應的化學方程式為：2H₂SO₄（濃）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：2H₂SO₄（濃）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）在0.1mol?L^-1硫酸銅溶液中通入過量H₂S氣體，使Cu²⁺完全沉淀為CuS，此時溶液中的溶質為硫酸，c（SO₄^2-）不變，為0.1mol?L^-1，由電荷守恒可知c（H⁺）為0.2mol?L^-1，
故答案為：0.2．

點評：本題考查硫酸銅結晶水含量的測定以及物質的量濃度的有關計算，題目較為綜合，分析圖象信息是完成本題目的關鍵，題目難度中等．