Question

5．20.0gCuO溶于123.5g温热的20.0%的硫酸溶液，冷却到20℃时能从溶液中析出多少克CuSO₄•5H₂O晶体的质量是36.3g（20℃时CuSO₄的溶解度为20.7g）

Answer 1

分析 先假设20g CuO全部反应消耗硫酸质量计算出来，与123.5g×20%所得 H₂SO₄质量比较，确定出谁过量，再根据不过量的质量计算出生成硫酸铜的质量，再根据20℃时CuSO₄的溶解度为20.7g计算出析出的CuSO₄•5H₂O 晶体的质量．

解答 解：设20g CuO全部反应消耗硫酸质量为X则：
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
80      98
20g    X
根据：$\frac{80}{20g}=\frac{98}{X}$
解得X=24.5g，
而123.5g温热的20% H₂SO₄溶液中含溶质质量为：123.5g×20%=24.7g，所以生成硫酸铜的质量按照20g CuO计算，
设生成硫酸铜质量为Y则：
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
 80                 160
20g                  Y
根据：$\frac{80}{20g}=\frac{160}{Y}$
解得Y=40g，
40g硫酸铜结合水的质量设为R：
CuSO₄----5H₂O
160           90
40g            R
根据：$\frac{160}{40g}=\frac{90}{R}$
解得R=22.5g
反应后总溶液质量为：20g+123.5g=143.5g，其中析出晶体后含水质量：143.5g-40g-22.5g=81g，
设这些水中溶解硫酸铜质量为K时达到饱和则：
$\frac{K}{81g}=\frac{20.7g}{100g}$
解得K=16.767g，
则析出硫酸铜质量为40g-16.767g=23.233g，
设析出硫酸铜晶体质量为Z则：
CuSO₄---------CuSO₄•5H₂O
160                 250
23.233g            Z
根据：$\frac{160}{250}=\frac{23.233g}{Z}$
解得Z=36.3g
故答案为36.3g．

点评 本题容易出错的地方是有的同学按照硫酸去计算生成硫酸铜的质量，忽略了硫酸过量问题．