Question

加熱硫酸銅晶體，隨溫度不斷升高，到達(dá)1 000℃時(shí)，晶體會(huì)逐漸“釋放”水蒸氣、三氧化硫(會(huì)分解)、氧氣，同時(shí)生成氧化銅，而最后氧化銅轉(zhuǎn)化為氧化亞銅�，F(xiàn)將25.0 g CuSO₄·5H₂O均勻加熱，緩慢升溫到1 000℃，并恒溫一段時(shí)間。試通過計(jì)算，完成下列各題：

(1)反應(yīng)過程中，固體產(chǎn)物的質(zhì)量是否可能為10.0 g________ (填“可能”或“不?可能”)。

(2)若實(shí)驗(yàn)沒有誤差，反應(yīng)完全后，將氣體產(chǎn)物除去水后，其物質(zhì)的量n(氣體)的取值范圍為________。

(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中最后獲得固體的質(zhì)量為7.6 g，試計(jì)算該同學(xué)獲得固體物質(zhì)的組成成分和它們的質(zhì)量。

Answer 1

解析：25.0 g CuSO₄·5H₂O的物質(zhì)的量為0.100 mol。

(1)膽礬晶體受熱時(shí)，可先后發(fā)生下列反應(yīng)而失重：

CuSO₄·5H₂OCuSO₄+5H₂O↑;

CuSO₄CuO+SO₃↑

在某中間溫度時(shí)，若產(chǎn)物全是CuSO₄,其質(zhì)量為0.1×160=16.0(g)，若產(chǎn)物全是CuO,其質(zhì)量為0.1×80=8.0(g)。因此，當(dāng)剩余固體質(zhì)量為10.0 g時(shí)，其組分中既有CuSO₄(設(shè)其質(zhì)量為x)，又有CuO,根據(jù)Cu原子守恒可得=0.100解?得x=4.0 (g),則CuO質(zhì)量為10.0 g-4.0 g=6.0 g。

(2)由題意得：CuSO₄完全分解，固體產(chǎn)物為氧化亞銅，將氣體除去水后，有氧氣及存在一個(gè)平衡2SO₃2SO₂+O₂，若全為三氧化硫，則氣體物質(zhì)的量為0.125 mol,若三氧化硫完全分解，則氣體物質(zhì)的量為0.175 mol,所以0.125 mol＜n＜0.175 mol。

(3)若全是氧化銅，則最后固體質(zhì)量為8.0 g，若全是氧化亞銅，則質(zhì)量為7.2 g，現(xiàn)固體質(zhì)量為7.6 g，說明剩余固體中既有CuO(設(shè)其質(zhì)量為x g)，又有Cu₂O(設(shè)其質(zhì)量為y g)。則有x+y=7.6

·2=0.100 mol

解得：x=4.0 g,y=3.6 g。

答案：(1)可能  (2)0.125·n＜0.175(3)最后固體為CuO4.0 g和Cu₂O3.6 g