Question

硫酸銅晶體在不同溫度下可失去部分或全部結(jié)晶水甚至分解成氧化物．某學(xué)生在不同溫度下給8.000g硫酸銅晶體加熱（溫度逐漸升高），實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次序	溫度（℃）	冷卻后剩余固體的質(zhì)量（g）
1	102	6.848
2	113	5.696
3	258	5.120
4	570	2.560

（1）第1次實(shí)驗(yàn)后，試樣晶體失去結(jié)晶水的質(zhì)量是

 

 g．
（2）通過(guò)計(jì)算確定第二次實(shí)驗(yàn)后固體物質(zhì)的化學(xué)式為

 

．
（3）第四次實(shí)驗(yàn)后，剩余固體為一種黑色粉末（假設(shè)為純凈物），將該黑色粉末溶解于稀硫酸中，至少需要0.50mol/L的稀硫酸多少毫升？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：8.000g硫酸銅晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量=8g×

90

250

=2.88g，硫酸銅的質(zhì)量=8g-2.88g=5.12g，
（1）由表中數(shù)據(jù)可知，第1次加熱后，固體質(zhì)量減少8g-6.848g=1.152g＜2.88g，故第1次質(zhì)量減少為試樣晶體失去的部分結(jié)晶水的質(zhì)量；
（2）第2次加熱后，固體質(zhì)量減少8g-5.696g=2.304g＜2.88g，故第2次加熱后，沒(méi)有完全失去結(jié)晶水，計(jì)算剩余結(jié)晶水的質(zhì)量，根據(jù)n=

m

M

計(jì)算硫酸銅、剩余結(jié)晶水的物質(zhì)的量，據(jù)此確定此時(shí)化學(xué)式；
（3）第3次加熱后，固體質(zhì)量為5.12g，等于樣品中硫酸銅的質(zhì)量，故此時(shí)完全失去結(jié)晶水，剩余固體為硫酸銅，第4次實(shí)驗(yàn)后，剩余固體為一種黑色粉末（假設(shè)為純凈物），說(shuō)明硫酸銅完全分解，該黑色粉末為CuO，與硫酸發(fā)生反應(yīng)：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，根據(jù)Cu元素守恒計(jì)算該反應(yīng)生成的n（CuSO₄），再根據(jù)硫酸根守恒可知n（H₂SO₄）=n（CuSO₄），進(jìn)而計(jì)算需要硫酸的體積．

解答： 解：8.000g硫酸銅晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量=8g×

90

250

=2.88g，硫酸銅的質(zhì)量=8g-2.88g=5.12g，
（1）由表中數(shù)據(jù)可知，第1次加熱后，固體質(zhì)量減少8g-6.848g=1.152g＜2.88g，故第1次質(zhì)量減少為試樣晶體失去的部分結(jié)晶水的質(zhì)量，即試樣晶體失去結(jié)晶水的質(zhì)量是1.152g，
故答案為：1.152；
（2）第2次加熱后，固體質(zhì)量減少8g-5.696g=2.304g＜2.88g，故第2次加熱后，沒(méi)有完全失去結(jié)晶水，剩余結(jié)晶水的質(zhì)量=2.88g-2.304g=0.576，其物質(zhì)的量=

0.576g

18g/mol

=0.032mol，晶體中硫酸銅的我孩子到了=

5.12g

160g/mol

=0.032mol，故此時(shí)剩余物質(zhì)中n（n（CuSO₄）：n（H₂O）=0.032mol：0.032mol=1：1，則此時(shí)剩余物質(zhì)的化學(xué)式為：CuSO₄?H₂O，
故答案為：CuSO₄?H₂O；
（3）第3次加熱后，固體質(zhì)量為5.12g，等于樣品中硫酸銅的質(zhì)量，故此時(shí)完全失去結(jié)晶水，剩余固體為硫酸銅，第4次實(shí)驗(yàn)后，剩余固體為一種黑色粉末（假設(shè)為純凈物），說(shuō)明硫酸銅完全分解，該黑色粉末為CuO，與硫酸發(fā)生反應(yīng)：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，根據(jù)整個(gè)過(guò)程中Cu元素守恒，可知該反應(yīng)生成n（CuSO₄）=0.032mol，根據(jù)硫酸根守恒可知n（H₂SO₄）=n（CuSO₄）=0.032mol，故需要硫酸的體積=

0.032mol

0.5mol/L

=0.064l=64mL，
答：需要硫酸的體積為64mL．

點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)方程式進(jìn)行的計(jì)算，側(cè)重對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力的考查，判斷各階段發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，難度中等．