Question

（2011?镇江一模）硫酸钙是一种用途非常广泛的产品．
（1）25℃时，Ksp（CaSO₄）=7.10×10^-5．在1L0.1mol?L^-1CaCl₂溶液中加入1L0.2mol?L^-1的Na₂SO₄溶液，充分反应后（假设混合后溶液的体积变化忽略不计）溶液中Ca²⁺物质的量的浓度为

1.42×10^-3

mol?L^-1．
（2）某校课外活动小组为测定已部分脱水的生石膏的组成（xCaSO₄?yH₂O），做如下实验：将固体放在坩埚中加热，经测量剩余固体质量随时间变化如图所示．

①x：y=

2：3

．
②t₂～t₃时间段固体的化学式为

2CaSO₄?H₂O 或CaSO₄?

1

2

H₂O

．
③t₅～t₆时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色，则该时间段所发生反应的化学方程式为

2CaSO₄

高温  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根据溶度积计算；
（2）在加热到t₁时xCaSO₄?yH₂O开始分解，t₁～t₂时间段和t₃～t₄时间段个固体的质量变化比较少，而t₅～t₆时间段固体质量变化较大，原因是t₁～t₂时间段生石膏脱去部分水，t₃～t₄时间段完全脱水，在t₄时完全生成CaSO₄，在t₅～t₆时间段温度较高，CaSO₄开始分解，质量变化较大．

解答：解：（1）1L0.1mol?L^-1CaCl₂溶液中加入1L0.2mol?L^-1的Na₂SO₄溶液，充分反应后，Na₂SO₄过量，
反应后溶液中c（SO₄^2-）=

1L×0.2mol/L-1L×0.1mol/L

2L

=0.05mol/L，
又：Ksp（CaSO₄）=c（Ca²⁺）×c（SO₄^2-）=7.10×10^-5，
c（Ca²⁺）=

7.10×10-5

0.05

mol/L=1.42×10^-3mol/L，
故答案为：1.42×10^-3；
（2）①在加热到t₁时xCaSO₄?yH₂O开始分解，t₁～t₂时间段和t₃～t₄时间段个固体的质量变化比较少，而t₅～t₆时间段固体质量变化较大，原因是t₁～t₂时间段生石膏脱去部分水，t₃～t₄时间段完全脱水，
则m（H₂O）=3.26g-2.72g=5.4g，m（CaSO₄）=2.72g，
n（H₂O）=

5.4g

18g/mol

=0.3mol，n（CaSO₄）=

2.72g

136g

=0.2mol，
所以n（CaSO₄）：n（H₂O）=x：y=0.2：0.3=2：3，
故答案为：2：3；
②生石膏在加热条件下失去部分水生成熟石膏，熟石膏的主要成分为2CaSO₄?H₂O 或CaSO₄?

1

2

H₂O，
故答案为：2CaSO₄?H₂O 或CaSO₄?

1

2

H₂O； 
③在t₄时完全生成CaSO₄，在t₅～t₆时间段温度较高，CaSO₄开始分解，产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色，则该气体为二氧化硫，反应的方程式为2CaSO₄

高温  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑，
故答案为：2CaSO₄

高温  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑．

点评：本题考查难溶电解质的溶解平衡以及生石膏加热的变化图象，题目难度较大，易错点为（2），注意根据图象的质量变化判断可能发生的反应．