题目内容
【题目】（6分）胆矾晶体部分失水后得到某硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O），华雪同学为研究CuSO4·xH2O加热后所得物质的组成，做了以下实验：取10.7gCuSO4·xH2O晶体加热使其分解，绘制出固体的质量随温度的变化关系图。（资料：CuSO4·x H2O的相对分子质量为：160+18x）
如图所示，到t1℃时该固体完全失去结晶水，（化学方程式为：CuSO4·xH2O 
CuSO4+ xH2O↑）
（1）（3分）计算该硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O）中x的值。
（2）（2分）硫酸铜晶体中铜元素的质量分数是多少？（准确到0.1%）
（3）（1分）升温到t2℃，残留固体是黑色物质，则黑色固体是 。
【答案】（1）3
（2）29.9% （2分）
（3）CuO
【解析】
试题分析：（1）根据图示可知，0—t1时，减少固体质量为10.7 g -8.0 g =2.7g ，即为生成水的质量，利用化学方程式进行计算。具体步骤如下：
CuSO4·xH2O 
CuSO4+ xH2O↑
160 18x
8.0g 2.7g
160∶8.0 g =18x∶2.7g
x=3
（2）硫酸铜晶体中铜元素的质量分数=64/(64+32+16×4+18) ×100%=29.9%
（3）根据化学反应前后元素种类不变，可知，黑色固体为氧化铜。
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【题目】（10分）常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
（2）探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是_________。
（3）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】
常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是_____________。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象及结论 |
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是_______________________________。
【 拓展 】 把赤铁矿冶炼成铁，其主要反应原理是在高温下，一氧化碳夺取铁矿石里的氧，将铁还原出来，请写出化学反应方程式：______________________________________。
