Question

已知热稳定性CuSO₄?5H₂O＜CuSO₄＜CuO＜Cu₂O，取25gCuSO₄?5H₂O晶体，加热使之均匀、缓慢升温到1000℃并恒温1小时，试通过计算回答下列问题（如果是混合物，要计算混合物各组分的质量）：
（1）在某中间温度时，固体产物的质量______（ 有、无）可能10g，其组成是______若无，此空不需填写）
（2）不考虑实验带来的误差，此反应条件下，最终固体产物为______克，若气态产物除去水后，气体的物质的量准确的范围是______
（3）如果某同学此实验时最后固体质量为7.6g，其组成是______．

Answer 1

解：发生的反应有：CuSO₄?5H₂OCuSO₄+5H₂O↑
CuSO₄CuO+SO₃↑
4CuO2Cu₂O+O₂↑
2SO₃2SO₂+O₂
（1）n（CuSO₄?5H₂O）==0.1mol，
若产物全部是CuSO₄，则m（CuSO₄）=0.1mol×160g/mol=16g；
若产物全部是CuO，则m（CuO）=0.1mol×80g/mol=8g，
所以10g固体中含有CuSO₄和CuO，设CuSO₄和CuO分别为x、y． x+y=0.1mol
160x+80y=10g
解得：x=0.025mol y=0.075mol
则：m（CuSO₄）=0.025mol×160g/mol=4g m（CuO）=0.075mol×80g/mol=6g
故答案为：有；CuSO₄：4g CuO：6g；
（2）此反应条件下，最终固体产物为Cu₂O，设质量为x
2CuSO₄?5H₂O～Cu₂O
2×250 144
25.0g x
x=7.2g，
根据反应：CuSO₄CuO+SO₃↑，4CuO2Cu₂O+O₂↑
则有：n（SO₃）=n（CuSO₄）=0.1mol，n（O₂）=n（CuO）=×0.1mol=0.025mol
则n（SO₃）+n（O₂）=0.1mol+0.025mol=0.125mol，
又：2SO₃2SO₂+O₂
若SO₃完全分解，则气体的物质的量最多为0.1mol×+0.025mol=0.175mol，
所以：气体的物质的量准确的范围是0.125＜n＜0.175，
故答案为：7.2；0.125＜n＜0.175；
（3）若产物全部是CuO，则质量为m（CuO）=0.1mol×80g/mol=8g；
若产物全部是Cu₂O，则质量为m（Cu₂O）=0.1mol××144g/mol=7.2g，
所以7.6g固体中含有Cu₂O和CuO．
设Cu₂O和CuO分别为a、b． 2a+b=0.1mol
144a+80b=7.6g
解得：a=0.025mo b=0.05mol
即m（Cu₂O）=0.025mol×144g/mol=3.6g m（CuO）=0.05mol×80g/mol=4g，
故答案为：Cu₂O：3.6g CuO：4g．
分析：所发生的反应有：CuSO₄?5H₂OCuSO₄+5H₂O↑
CuSO₄CuO+SO₃↑
4CuO2Cu₂O+O₂↑
2SO₃2SO₂+O₂
根据25gCuSO₄?5H₂O晶体分解的性质，结合反应的化学方程式计算，根据反应物的质量大小，用端值法计算．
点评：本题考查化学方程式的计算，题目较难，注意根据物质的性质，结合反应的化学方程式计算．