Question

某研究性學(xué)習(xí)小組用ZRY-1型熱重分析儀對12.5克硫酸銅晶體（CuSO₄?5H₂O）進(jìn)行熱重分析，隨溫度的升高，硫酸銅晶體依次發(fā)生下列反應(yīng)．
a．CuSO₄?5H₂O

258℃  .

CuSO₄+5H₂O
b．CuSO₄

600℃  .

CuO+SO₃↑，2SO₃

△

2SO₂+O₂
c.4CuO

1000℃  .

2Cu₂O+O₂↑
請回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)過程中熱重分析儀測得殘留固體質(zhì)量為3.8g，試推斷該固體的組分是

 

（寫化學(xué)式），其對應(yīng)的物質(zhì)的量之比是

 

．
（2）熱重分析儀加熱晶體至恒重后，將全部氣體導(dǎo)出，通入氫氧化鋇溶液充分反應(yīng)，所得沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥，質(zhì)量為

 

g．

Answer 1

分析：（1）先計算出硫酸銅晶體的物質(zhì)的量，然后根據(jù)極限法計算出硫酸銅、氧化銅、氧化亞銅的質(zhì)量，根據(jù)計算結(jié)果判斷殘留固體成分，然后列式計算出殘留固體的物質(zhì)的量之比；
（2）根據(jù)硫元素質(zhì)量守恒定律可知生成三氧化硫、二氧化硫的總物質(zhì)的量為硫酸銅晶體的物質(zhì)的量，三氧化硫、二氧化硫、氧氣混合氣體與氫氧化鋇生成硫酸鋇沉淀，據(jù)此計算出沉淀質(zhì)量．

解答：解：（1）12.5克硫酸銅晶體（CuSO₄?5H₂O）的物質(zhì)的量為：

12.5g

250g/mol

=0.05mol，
若固體為硫酸銅，則固體質(zhì)量為：160g/mol×0.05mol=9.0g；
若固體為氧化銅，則固體的質(zhì)量為：80g/mol×0.05mol=0.4g＞3.8g；
若固體為Cu₂O，則固體的質(zhì)量應(yīng)該為：144g/mol×

1

2

×0.05mol=3.6g＜3.8g，所以固體為Cu₂O、CuO的混合物；
設(shè)Cu₂O的物質(zhì)的量為xmol，CuO物質(zhì)的量為ymol，則

2x+y=0.05 144x+80y=3.8

，解得：

x=0.0125 y=0.025

，
所以Cu₂O、CuO的物質(zhì)的量之比為0.0125mol：0.025mol=1：2，
故答案為：Cu₂O、CuO；1：2；
（2）能夠與氫氧化鋇反應(yīng)的氣體為二氧化硫，根據(jù)反應(yīng)方程式CuSO₄

600℃  .

CuO+SO₃↑、2SO₃

△

2SO₂+O₂可知，生成二氧化硫的物質(zhì)的量等于硫酸銅的物質(zhì)的量，可以分解生成三氧化硫、二氧化硫的物質(zhì)的量為0.05mol，三氧化硫、二氧化硫、氧氣與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成0.05mol硫酸鋇，生成硫酸鋇的質(zhì)量為233g/mol×0.05mol=11.65g，
故答案為：11.65．

點(diǎn)評：本題考查了有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的簡單計算，題目難度中等，注意掌握根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行的簡單計算方法，（2）為易錯點(diǎn)，注意最終得到的沉淀為硫酸鋇．