Question

20．膽礬晶體部分失水后得到某硫酸銅晶體（CuSO₄•xH₂O），華雪同學(xué)為研究CuSO₄•xH₂O加熱后所得物質(zhì)的組成，做了以下實(shí)驗(yàn)：取10.7gCuSO₄•xH₂O晶體加熱使其分解，繪制出固體的質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系圖．（資料：CuSO₄•x H₂O的相對(duì)分子質(zhì)量為：160+18x）
如圖所示，到t₁℃時(shí)該固體完全失去結(jié)晶水，（化學(xué)方程式為：CuSO₄•xH₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CuSO₄+xH₂O↑）
（1）計(jì)算該硫酸銅晶體（CuSO₄•xH₂O）中x的值．
（2）硫酸銅晶體中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（準(zhǔn)確到0.1%）
（3）升溫到t₂℃，殘留固體是黑色物質(zhì)，則黑色固體是CuO．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)膽礬晶體受熱分解的化學(xué)方程式和膽礬與結(jié)晶水的質(zhì)量，列出比例式，就可計(jì)算出膽礬晶體中x的值；
（2）根據(jù)計(jì)算出的x確定硫酸銅晶體和化學(xué)式，再求出銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）因?yàn)樯郎氐絫₂℃時(shí)是硫酸銅受熱繼續(xù)分解，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成物質(zhì)中一定有Cu，預(yù)測黑色物質(zhì)．

解答 解：（1）通過分析題意和圖象中的數(shù)據(jù)可知，
     CuSO₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+xH₂O↑
                  160     18x
                 8.0g  （10.7-8.0）g 
        $\frac{160}{8g}$=$\frac{18x}{10.7g-8g}$
              x=3          
（2）所以硫酸銅晶體的化學(xué)式為CuSO₄•3H₂O，銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{64}{64+32+64+54}$×100%=29.9%；
（3）根據(jù)原子守恒，黑色物質(zhì)中一定含有銅，化學(xué)式CuO．
故答案為：（1）3；
（2）29.9%；
（3）CuO．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力