Question

某化學(xué)實驗小組為測定生石膏的組成（CaSO₄?xH₂O），即測x的值，做了如下實驗，將含結(jié)晶水的硫酸鈣放在坩堝中加熱，加熱前和加熱后都進行稱量，隨著實驗次數(shù)的增加，加熱的時間不斷延長．它們的實驗數(shù)據(jù)理如下：

實驗順序 （按序延長加熱時間）	固體質(zhì)量/g
	加熱前	加熱后
1	3.44	3.26
2	3.44	3.12
3	3.44	2.90
4	3.44	2.90
5	3.44	2.80
6	3.44	2.78
7	3.44	2.72
8	3.44	2.72

利用數(shù)據(jù)可繪制成以下圖象：

（1）利用實驗數(shù)據(jù)，通過計算推斷生石膏的化學(xué)式．
（2）通過計算解釋圖象中產(chǎn)生AB段的原因．

Answer 1

（1）解：石膏加熱分解減少的質(zhì)量就是水的質(zhì)量，由實驗數(shù)據(jù)知3.44g CaSO₄?xH₂O完全分解得到無水CaSO₄2.72g，則：
CaSO₄?xH₂O═CaSO₄+xH₂O
136 18x
2.72 0.72
即136：2.72=18x：0.72 解得x=2 所以石膏的化學(xué)式為CaSO₄?2H₂O．
（2）由實驗數(shù)據(jù)知在A-B段時石膏的質(zhì)量為2.90g，其中CaSO₄2.72g，H₂O0.18g．此時其化學(xué)式可表示為2CaSO₄?H₂O．
故答案為：
（1）CaSO₄?2H₂O；
（2）原因是石膏的質(zhì)量為2.90g，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知最后固體質(zhì)量不變，說明已經(jīng)沒有了結(jié)晶水，即CaSO₄質(zhì)量為2.72g，所以H₂O的質(zhì)量為2.90g-2.72g═0.18g．則硫酸鈣與水的質(zhì)量比為：272：18，因為硫酸鈣與水的相對分子質(zhì)量比為136：18，所以硫酸鈣前面應(yīng)該放上2，所以此時其化學(xué)式可表示為2CaSO₄?H₂O．該物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，受熱不易分解．
分析：根據(jù)題意可知加熱前和加熱后質(zhì)量的減少量就是生成水的質(zhì)量，由實驗數(shù)據(jù)知3.44g CaSO₄?xH₂O完全分解得到無水CaSO₄2.72g，可知生成水的質(zhì)量為：3.44g-2.72g=0.72g，由水的質(zhì)量和硫酸鈣的質(zhì)量可推算出生石膏的化學(xué)式，再根據(jù)A-B段時石膏的質(zhì)量為2.90g，其中CaSO₄2.72g，H₂O0.18g，所以圖象中產(chǎn)生AB段的原因是石膏的質(zhì)量為2.90g，其中CaSO₄2.72g，H₂O0.18g．此時其化學(xué)式可表示為2CaSO₄?H₂O．該物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，受熱不易分解．
點評：解答本題的主要的原因是反應(yīng)前后質(zhì)量的減少量就是生成水的質(zhì)量，再根據(jù)實際情況進行進一步分析．