Question

17．课外学习小组取12.5g硫酸铜晶体（CuSO₄•xH₂O）加热分解，获得相关数据，并绘制成固体质量一温度关系图．
（1）在加热过程中，随着水分的失去，固体颜色将由蓝色逐渐变为白色，650℃以上时，硫酸铜固体就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气．
（2）若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变，写出剩余固体的化学式：Cu₂O．
（3）结合图中相关数据，根据化学方程式计算：CuSO₄•xH₂O中x的值．（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）根据硫酸铜晶体是蓝色，失去结晶水后会生成白色的无水硫酸铜进行分析；
（2）根据650℃以上时，硫酸铜固体就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气进行分析；
（3）根据图示数据和“到t₁℃时该固体完全失去结晶水”可知，结晶水的质量为：12.50g-8.0g=4.5g，结合结晶水的质量计算出硫酸铜晶体中结晶水的个数．

解答 解：（1）硫酸铜晶体是蓝色，失去结晶水后会生成白色的无水硫酸铜，所以在加热过程中，随着水分的失去，固体颜色将由蓝色逐渐变为白色；
（2）650℃以上时，硫酸铜固体就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气，4.0g剩余固体继续加热到更高的温度，说明生成的氧化铜分解了，化学方程式为：4CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑，所以固体是Cu₂O；  
（3）由图示数据和“到t₁℃时该固体完全失去结晶水”可知，结晶水的质量为：12.50g-8.0g=4.5g
CuSO₄•xH₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+xH₂O↑．
160+18x               18x
12.50g                4.5g
∴$\frac{160+18x}{18x}$=$\frac{12.5g}{4.5g}$，
∴160+18x=50x
x=5
故答案为：（1）白；
（2）Cu₂O；
（3）5．

点评 本题以硫酸铜的知识为线索，考查了多方面的知识，难度较大．