题目内容
（2011?江西）0.80gCuSO4?5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示．
请回答下列问题：
（1）试确定200℃时固体物质的化学式
（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为
（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为
（4）在0.10mol?L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=
请回答下列问题：
（1）试确定200℃时固体物质的化学式
CuSO4?H2O
CuSO4?H2O
（要求写出推断过程）；（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为
CuSO4
CuO+SO3↑
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CuSO4
CuO+SO3↑
．把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为
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CuSO4?5H2O
CuSO4?5H2O
，其存在的最高温度是102℃
102℃
；（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为
2H2SO4（浓）+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O
| ||
2H2SO4（浓）+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O
；
| ||
（4）在0.10mol?L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=
2.2×10-8
2.2×10-8
mol?L-1（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）．若在0.1mol?L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是0.2
0.2
mol?L-1．分析：（1）由图分析可知，CuSO4?5H2O受热到102℃时开始脱水分解，113℃时可得到较稳定的一种中间物，到258℃时才会继续分解．在200℃时失去的水的质量为0.80g-0.57g=0.23g，根据相应的化学方程式即可确定此时固体物质的化学式；
（2）温度为570℃灼烧得到的黑色粉末是CuO，氧化性气体则为SO3，反应方程式为：CuSO4
CuO+SO3↑；CuO与稀硫酸反应的产物是硫酸铜和水，蒸发浓缩、冷却得到的晶体为
CuSO4?5H2O；根据图象分析其存在的最高102℃；
（3）根据浓硫酸具有强氧化性进行分析并写出有关的化学方程式；
（4）根据溶度积常数进行计算c（Cu2+），根据溶液的电中性计算H+浓度．
（2）温度为570℃灼烧得到的黑色粉末是CuO，氧化性气体则为SO3，反应方程式为：CuSO4
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CuSO4?5H2O；根据图象分析其存在的最高102℃；
（3）根据浓硫酸具有强氧化性进行分析并写出有关的化学方程式；
（4）根据溶度积常数进行计算c（Cu2+），根据溶液的电中性计算H+浓度．
解答：解：（1）CuSO4?5H2O受热到102℃时开始脱水分解，113℃时可得到较稳定的一种中间物，到258℃时才会继续分解．在200℃时失去的水的质量为0.80g-0.57g=0.23g，
根据反应的化学方程式：
CuSO4?5H2O
CuSO4?（5-n）H2O+nH2O
250 18n
0.80g 0.80g-0.57g=0.23g
=
，解得n=4，
200℃时该固体物质的化学式为CuSO4?H2O，故答案为CuSO4?H2O；
（2）温度为570℃灼烧得到的黑色粉末应是CuO，氧化性气体则为SO3，反应方程式为：CuSO4
CuO+SO3↑；CuO与稀硫酸反应的产物是硫酸铜和水，
蒸发浓缩、冷却得到的晶体为CuSO4?5H2O；其存在的最高102℃．故答案为：CuSO4
CuO+SO3↑； CuSO4?5H2O；102℃；
（3）SO3与水反应生成硫酸，浓硫酸与铜加热反应的化学方程式为：2H2SO4（浓）+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案为：2H2SO4（浓）+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O；
（4）根据题给Cu（OH）2的溶度积即可确定pH=8时，c（OH-）=10-6mol/L，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，则c（Cu2+）=2.2×10-8mol?L-1；在0.1mol?L-1硫酸铜溶液中通入
过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的溶质为硫酸，c（SO42-）不变，为0.1mol?L-1，由电荷守恒可知c（H+）为0.2mol?L-1．故答案为：2.2×10-8；0.2．
根据反应的化学方程式：
CuSO4?5H2O
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250 18n
0.80g 0.80g-0.57g=0.23g
| 250 |
| 18n |
| 0.80g |
| 0.23g |
200℃时该固体物质的化学式为CuSO4?H2O，故答案为CuSO4?H2O；
（2）温度为570℃灼烧得到的黑色粉末应是CuO，氧化性气体则为SO3，反应方程式为：CuSO4
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蒸发浓缩、冷却得到的晶体为CuSO4?5H2O；其存在的最高102℃．故答案为：CuSO4
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（3）SO3与水反应生成硫酸，浓硫酸与铜加热反应的化学方程式为：2H2SO4（浓）+Cu
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（4）根据题给Cu（OH）2的溶度积即可确定pH=8时，c（OH-）=10-6mol/L，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，则c（Cu2+）=2.2×10-8mol?L-1；在0.1mol?L-1硫酸铜溶液中通入
过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的溶质为硫酸，c（SO42-）不变，为0.1mol?L-1，由电荷守恒可知c（H+）为0.2mol?L-1．故答案为：2.2×10-8；0.2．
点评：本题考查硫酸铜结晶水含量的测定、溶度积常数的计算以及物质的量浓度的有关计算，题目较为综合，分析图象信息是完成本题目的关键．
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