Question

6．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．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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+xH₂O↑．
回答下列问题．（写出计算过程）
（1）CuSO₄中铜元素的质量分数是多少？
（2）计算该硫酸铜晶体（CuSO₄•xH₂O）中x的值；
（3）升温到t₂℃，残留固体是黑色物质，求m的值．

Answer 1

分析 （1）根据CuSO₄中化学式求算铜元素的质量分数；
（2）根据剩余固体和固体质量差量结合化学方程式求算x的值；
（3）升温到t₂℃，残留固体是黑色物质为氧化铜，根据铜元素守恒求m的值．

解答 解：
CuSO₄中铜元素的质量分数是$\frac{64}{64+32+16×4}$×100%=40%．
根据CuSO₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+xH₂O↑和CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+SO₃．可得关系为CuSO₄～～～xH₂O↑～～～CuO
由于加热到t₁℃时该固体完全失去结晶水，则8.0g为硫酸铜，水的质量为10.7g-8.0g=2.7g
CuSO₄～～～xH₂O↑～～～CuO
160                18x             80
8.0g               2.7g            m
 $\frac{160}{8.0g}$=$\frac{18x}{2.7g}$=$\frac{80}{m}$
x=3
m=4g
答：（1）CuSO₄中铜元素的质量分数是40%；
（2）该硫酸铜晶体（CuSO₄•xH₂O）中x的值为3；
（3）升温到t₂℃，残留固体是黑色物质，m为4g．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．