Question

0.80gCuSO₄?5H₂O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示．

请回答下列问题：
（1）试确定200℃时固体物质的化学式

 

；
（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为

 

．把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为

 

，其存在的最高温度是

 

；
（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为

 

；
（4）若在0.1mol?L^-1硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的H⁺浓度是

 

mol?L^-1．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）由图分析可知，CuSO₄?5H₂O受热到102℃时开始脱水分解，113℃时可得到较稳定的一种中间物，到258℃时才会继续分解．在200℃时失去的水的质量为0.80g-0.57g=0.23g，根据相应的化学方程式即可确定此时固体物质的化学式；
（2）温度为570℃灼烧得到的黑色粉末是CuO，氧化性气体则为SO₃，反应方程式为：CuSO₄

570℃  .

 CuO+SO₃↑；CuO与稀硫酸反应的产物是硫酸铜和水，蒸发浓缩、冷却得到的晶体为
CuSO₄?5H₂O；根据图象分析其存在的最高102℃；
（3）根据浓硫酸具有强氧化性进行分析并写出有关的化学方程式；
（4）根据溶液的电中性计算H⁺浓度．

解答： 解：（1）CuSO₄?5H₂O受热到102℃时开始脱水分解，113℃时可得到较稳定的一种中间物，到258℃时才会继续分解．在200℃时失去的水的质量为0.80g-0.57g=0.23g，
根据反应的化学方程式：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℃时该固体物质的化学式为CuSO₄?H₂O，
故答案为：CuSO₄?H₂O；
（2）温度为570℃灼烧得到的黑色粉末应是CuO，氧化性气体则为SO₃，反应方程式为：CuSO₄

570℃  .

CuO+SO₃↑；CuO与稀硫酸反应的产物是硫酸铜和水，蒸发浓缩、冷却得到的晶体为CuSO₄?5H₂O；其存在的最高102℃．
故答案为：CuSO₄

570℃  .

CuO+SO₃↑； CuSO₄?5H₂O；102℃；
（3）SO₃与水反应生成硫酸，浓硫酸与铜加热反应的化学方程式为：2H₂SO₄（浓）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：2H₂SO₄（浓）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）在0.1mol?L^-1硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的溶质为硫酸，c（SO₄^2-）不变，为0.1mol?L^-1，由电荷守恒可知c（H⁺）为0.2mol?L^-1，
故答案为：0.2．

点评：本题考查硫酸铜结晶水含量的测定以及物质的量浓度的有关计算，题目较为综合，分析图象信息是完成本题目的关键，题目难度中等．