Question

請(qǐng)仔細(xì)閱讀硫酸銅晶體（CuSO₄?5H₂O）加熱過程中依次發(fā)生的反應(yīng)：
CuSO₄?5H₂O

加熱  .

CuSO₄+5H₂O，CuSO₄

高溫  .

CuO+SO₃↑，4CuO

1000℃  .

2Cu₂O+O₂↑，2SO₃

1000℃  .

2SO₂+O₂
現(xiàn)稱取25.0g硫酸銅晶體加熱，使之均勻、緩慢地升溫至1 000℃并恒溫1小時(shí)左右．請(qǐng)回答下列問題（不考慮實(shí)驗(yàn)操作所帶來的誤差）：
（1）最終固體的質(zhì)量為

 

g；若維持最終的反應(yīng)條件，推測(cè)反應(yīng)結(jié)束除去水后的氣態(tài)產(chǎn)物的物質(zhì)的量范圍在

 

mol至

 

mol之間．
（2）如果甲同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)時(shí)稱得最后所得的固體質(zhì)量為7.6g，試判斷該固體的組分是

 

（寫化學(xué)式），其物質(zhì)的量之比是

 

．
（3）如果乙同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，所產(chǎn)生的氣體為3.36L（已換算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則SO₃的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）先計(jì)算出硫酸銅晶體的物質(zhì)的量，然后根據(jù)反應(yīng)求出氣態(tài)化合物的不同范圍；
（2）根據(jù)極限法計(jì)算出硫酸銅、氧化銅、氧化亞銅的質(zhì)量，根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷殘留固體成分，然后列式計(jì)算出殘留固體的物質(zhì)的量之比；
（3）根據(jù)前3步反應(yīng)可知0.1mol硫酸銅晶體加熱分解可得到0.1mol SO₃和0.025mol O₂，而乙同學(xué)測(cè)得的氣體體積為3.36L/22.4L?mol^-1=0.15mol，根據(jù)差量法計(jì)算．

解答： 解：（1）25.0g硫酸銅晶體為0.1mol，1 000℃并恒溫1小時(shí)左右，固體反應(yīng)產(chǎn)物只有Cu₂O，根據(jù)Cu原子守恒可知Cu₂O為0.05mol，即7.2g．根據(jù)前3步化學(xué)反應(yīng)方程式可知，0.1mol硫酸銅晶體分解后得到0.1mol SO₃和0.025mol O₂，如0.1mol SO₃完全分解將得到0.15mol的混合氣體，氣體的物質(zhì)的量在0.125mol～0.175mol之間，
故答案為：7.2；0.125；0.175；
（2）如果全部生成CuO，物質(zhì)的量為0.1mol，即8g，全部生成Cu₂O為7.2g，最終固體的質(zhì)量介于兩者之間，應(yīng)為兩者的混合物．設(shè)Cu₂O、CuO的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，則有：

2x+y=0.1 144x+80y=7.6

可得：x=0.025　y=0.05
則x：y=1：2，
故答案為：Cu₂O、CuO；1：2；
（3）根據(jù)前3步反應(yīng)可知0.1mol硫酸銅晶體加熱分解可得到0.1mol SO₃和0.025mol O₂，而乙同學(xué)測(cè)得的氣體體積為3.36L/22.4L?mol^-1=0.15mol，根據(jù)差量法可知：
2SO₃

1000℃  .

2SO₂+O₂
2mol  2mol  1mol△n=1mol
0.05mol　　　　　　　　　   0.025mol
則SO₃的轉(zhuǎn)化率為

0.05mol

0.1mol

=50%，
故答案為：50%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的簡(jiǎn)單計(jì)算，題目難度中等，注意掌握根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行的簡(jiǎn)單計(jì)算方法，（2）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意最終得到的沉淀為硫酸鋇．