Question

15．0.80g CuSO₄•5H₂O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如圖所示．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）試確定200℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式CuSO₄•H₂O．
（2）取270℃所得樣品，于570℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO₄$\frac{\underline{\;570℃\;}}{\;}$CuO+SO₃↑；把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為CuSO₄•5H₂O，其存在的最高溫度是102℃；
（3）上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）由圖分析可知，CuSO₄•5H₂O受熱到102℃時(shí)開(kāi)始脫水分解，113℃時(shí)可得到較穩(wěn)定的一種中間物，到258℃時(shí)才會(huì)繼續(xù)分解；在200℃時(shí)失去的水的質(zhì)量為0.80g-0.57g=0.23g，根據(jù)相應(yīng)的化學(xué)方程式即可確定此時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)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(yīng)方程式為：CuSO₄ $\frac{\underline{\;570℃\;}}{\;}$CuO+SO₃↑；CuO與稀硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物是硫酸銅和水，蒸發(fā)濃縮、冷卻得到的晶體為CuSO₄•5H₂O；根據(jù)圖象分析其存在的最高102℃；
（3）根據(jù)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性進(jìn)行分析并寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）CuSO₄•5H₂O受熱到102℃時(shí)開(kāi)始脫水分解，113℃時(shí)可得到較穩(wěn)定的一種中間物，到258℃時(shí)才會(huì)繼續(xù)分解．在200℃時(shí)失去的水的質(zhì)量為0.80g-0.57g=0.23g，
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
CuSO₄•5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄•（5-n）H₂O+nH₂O
250                           18n
0.80g                      0.80g-0.57g=0.23g
$\frac{250}{18n}=\frac{0.80}{0.23}$，解得n=4，
200℃時(shí)該固體物質(zhì)的化學(xué)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(yīng)是CuO，氧化性氣體則為SO₃，反應(yīng)方程式為：CuSO₄ $\frac{\underline{\;570℃\;}}{\;}$CuO+SO₃↑；CuO與稀硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物是硫酸銅和水，
蒸發(fā)濃縮、冷卻得到的晶體為CuSO₄•5H₂O；其存在的最高102℃．故答案為：CuSO₄ $\frac{\underline{\;570℃\;}}{\;}$CuO+SO₃↑； CuSO₄•5H₂O；102℃；
（3）SO₃與水反應(yīng)生成硫酸，濃硫酸與銅加熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂SO₄（濃）+Cu $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查硫酸銅結(jié)晶水含量的測(cè)定、溶度積常數(shù)的計(jì)算以及物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計(jì)算，題目較為綜合，分析圖象信息是完成本題目的關(guān)鍵．