Question

（2011?鎮(zhèn)江一模）硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品．
（1）25℃時，Ksp（CaSO₄）=7.10×10^-5．在1L0.1mol?L^-1CaCl₂溶液中加入1L0.2mol?L^-1的Na₂SO₄溶液，充分反應(yīng)后（假設(shè)混合后溶液的體積變化忽略不計）溶液中Ca²⁺物質(zhì)的量的濃度為

1.42×10^-3

mol?L^-1．
（2）某校課外活動小組為測定已部分脫水的生石膏的組成（xCaSO₄?yH₂O），做如下實驗：將固體放在坩堝中加熱，經(jīng)測量剩余固體質(zhì)量隨時間變化如圖所示．

①x：y=

2：3

．
②t₂～t₃時間段固體的化學(xué)式為

2CaSO₄?H₂O 或CaSO₄?

1

2

H₂O

．
③t₅～t₆時間段固體質(zhì)量減輕的原因是產(chǎn)生了兩種氣體，其中一種能使品紅溶液褪色，則該時間段所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2CaSO₄

高溫  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)溶度積計算；
（2）在加熱到t₁時xCaSO₄?yH₂O開始分解，t₁～t₂時間段和t₃～t₄時間段個固體的質(zhì)量變化比較少，而t₅～t₆時間段固體質(zhì)量變化較大，原因是t₁～t₂時間段生石膏脫去部分水，t₃～t₄時間段完全脫水，在t₄時完全生成CaSO₄，在t₅～t₆時間段溫度較高，CaSO₄開始分解，質(zhì)量變化較大．

解答：解：（1）1L0.1mol?L^-1CaCl₂溶液中加入1L0.2mol?L^-1的Na₂SO₄溶液，充分反應(yīng)后，Na₂SO₄過量，
反應(yīng)后溶液中c（SO₄^2-）=

1L×0.2mol/L-1L×0.1mol/L

2L

=0.05mol/L，
又：Ksp（CaSO₄）=c（Ca²⁺）×c（SO₄^2-）=7.10×10^-5，
c（Ca²⁺）=

7.10×10-5

0.05

mol/L=1.42×10^-3mol/L，
故答案為：1.42×10^-3；
（2）①在加熱到t₁時xCaSO₄?yH₂O開始分解，t₁～t₂時間段和t₃～t₄時間段個固體的質(zhì)量變化比較少，而t₅～t₆時間段固體質(zhì)量變化較大，原因是t₁～t₂時間段生石膏脫去部分水，t₃～t₄時間段完全脫水，
則m（H₂O）=3.26g-2.72g=5.4g，m（CaSO₄）=2.72g，
n（H₂O）=

5.4g

18g/mol

=0.3mol，n（CaSO₄）=

2.72g

136g

=0.2mol，
所以n（CaSO₄）：n（H₂O）=x：y=0.2：0.3=2：3，
故答案為：2：3；
②生石膏在加熱條件下失去部分水生成熟石膏，熟石膏的主要成分為2CaSO₄?H₂O 或CaSO₄?

1

2

H₂O，
故答案為：2CaSO₄?H₂O 或CaSO₄?

1

2

H₂O； 
③在t₄時完全生成CaSO₄，在t₅～t₆時間段溫度較高，CaSO₄開始分解，產(chǎn)生了兩種氣體，其中一種能使品紅溶液褪色，則該氣體為二氧化硫，反應(yīng)的方程式為2CaSO₄

高溫  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑，
故答案為：2CaSO₄

高溫  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑．

點評：本題考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡以及生石膏加熱的變化圖象，題目難度較大，易錯點為（2），注意根據(jù)圖象的質(zhì)量變化判斷可能發(fā)生的反應(yīng)．