Question

12．胆矾晶体（CuSO₄•5H₂O）中4个水分子与铜离子形成配位键，另一个水分子只以氢键与相邻微粒结合．某兴趣小组称取2.500g胆矾晶体，逐渐升温使其失水，并准确测定不同温度下剩余固体的质量，得到如右图所示的实验结果示意图．以下说法正确的是CD（填标号）．
A．晶体从常温升至105℃的过程中只有氢键断裂
B．受热过程中，胆矾晶体中形成配位键的4个水分子同时失去
C．120℃时，剩余固体的化学式是CuSO₄•H₂O
D．按胆矾晶体失水时所克服的作用力大小不同，晶体中的水分子所处化学环境可以分为3种．

Answer 1

分析 2.500g胆矾的物质的量为0.01mol，102～113℃之间失去结晶水质量为2.5g-2.14g=0.36g，失去结晶水为$\frac{0.36g}{18g/mol}$=0.02mol，113～258℃之间失去结晶水质量为2.14g-1.78g=0.36g，失去结晶水为0.02mol，258℃以上失去结晶水质量为1.78g-1.6g=0.18g，失去结晶水为0.01mol．
A．胆矾晶体中4个水分子与铜离子形成配位键，另一个水分子只以氢键与相邻微粒结合，所以只有氢键断裂，说明失去一个结晶水；
B．由计算可知，结晶水分3个阶段失去；
C．根据CuSO₄、结晶水物质的量确定化学式；
D．因为固体质量就是分三次降低的，而三次温度变化值不同，所以克服的作用力大小不同．

解答 解：2.500g胆矾的物质的量为0.01mol，102～113℃之间失去结晶水质量为2.5g-2.14g=0.36g，失去结晶水为$\frac{0.36g}{18g/mol}$=0.02mol，113～258℃之间失去结晶水质量为2.14g-1.78g=0.36g，失去结晶水为0.02mol，258℃以上失去结晶水质量为1.78g-1.6g=0.18g，失去结晶水为0.01mol．
A．胆矾晶体中4个水分子与铜离子形成配位键，另一个水分子只以氢键与相邻微粒结合，所以只有氢键断裂，说明失去一个结晶水，而105℃的过程中失去结晶水占总的$\frac{2}{5}$，故不只有氢键断裂，还有配位键断裂，故A错误；
B．胆矾晶体中形成配位键的4个水分子分3个阶段失去，故B错误；
C．120℃时，剩余固体中CuSO₄与结晶水的物质的量之比为0.01mol：（0.05mol-0.04mol）=1：1，故化学式为CuSO₄•H₂O，故C正确；
D．因为固体质量就是分三次降低的，而三次温度变化值不同，所以晶体中的水分子所处化学环境可以分为3种，故D正确；
故选：CD．

点评 本题考查化学图象有关计算，涉及化学键问题，侧重考查学生计算分析推理能力，难度中等，有利于基础知识应用．