Question

取25.0 g CuSO₄·5H₂O晶體，加熱使之均勻緩慢升溫至1 000 ℃，并恒溫1小時，將帶火星的木條插入產生的氣體中，木條可以復燃。試通過計算回答下列問題。（已知：在1 000 ℃時，Cu⁺比Cu²⁺穩(wěn)定）。

以下是加熱過程中發(fā)生的化學反應：

CuSO₄·5H₂OCuSO₄+5H₂O↑

CuSO₄CuO+SO₃↑  4CuO2Cu₂O+O₂↑

2SO₃2SO₂+O₂

（1）充分反應后，最終固體產物顏色為____________，其質量為_________g。

（2）在某中間溫度時，固體產物質量能否為10 g？_________（填“能”或“不能”）。如可能，請計算其組成和質量，如不可能，請說明理由___________________________________。

（3）如果某同學在做此實驗時，最后得到固體質量為7.6 g，試計算該固體的組成和質量。

（4）不考慮實驗帶來的誤差，在該反應條件下最終生成氣態(tài)產物除去水后，物質的量可能為_________。

A.0.10 mol           B.0.15 mol         C.0.20 mol

Answer 1

（1）紅色  7.2

（2）能，產物中有CuO 6 g,CuSO₄ 4 g

（3）Cu₂O 3.6 g  CuO 4 g

（4）B

解析：（1）2CuSO₄·5H₂O—Cu₂O

                       2×250           144

                        25.0 g             x

x=7.2 g

（2）若產物全部為CuSO₄，則質量為16 g，若產物全部為CuO，則質量為8 g。

所以10 g固體中含有CuSO₄和CuO，設CuSO₄和CuO的物質的量分別為x、y，

x+y=0.1 mol

160 g·mol·L^-1x+80 g·mol·L^-1y=10 g

解得x=0.025 mol,y=0.075 mol

即CuSO₄：4 g,CuO：6 g

（3）若產物全部是CuO，則質量為8 g，若產物全部是Cu₂O，則質量為7.2 g，所以7.6 g固體中含有Cu₂O和CuO，則有：

2n(Cu₂O)+n(CuO)=0.1 mol

144 g·mol·L^-1·n(Cu₂O)+80 g·mol·L^-1n(CuO)=7.6 g

解得n(Cu₂O)=0.025 mol，則m(Cu₂O)=3.6 g

n(CuO)=0.05 mol，則m(CuO)=4 g