Question

小华同学为研究胆矾晶体加热后所得物质的组成，做了以下实验：取2.50g胆矾晶体（CuSO₄?xH₂O）加热使其分解，绘制出固体的质量随温度的变化关系图．如图到t₁℃时该固体完全失去结晶水，化学方程式为：CuSO₄?xH₂O

△   .

CuSO₄+xH₂O↑．

（1）计算胆矾晶体中x的值．（注：CuSO₄?xH₂O的相对分子质量可表示为：160+18x）
（2）升温到t₂℃，残留固体是黑色物质，通过计算预测其化学式．

Answer 1

分析：（1）由图示数据和“到t₁℃时该固体完全失去结晶水”可知，结晶水的质量=2.50g-1.60g；然后根据胆矾晶体受热分解的化学方程式和胆矾与结晶水的质量，列出比例式，就可计算出胆矾晶体中x的值；
（2）因为升温到t₂℃时是硫酸铜受热继续分解，根据质量守恒定律，生成物质中一定有Cu，根据图示数据，列出比例式，就可计算出生成物的相对分子质量，进而得出其化学式．

解答：解：（1）由图示数据和“到t₁℃时该固体完全失去结晶水”可知，结晶水的质量为：2.50g-1.60g=0.9g
CuSO₄?xH₂O

△   .

CuSO₄+xH₂O↑．
160+18x             18x
2.50g               0.9g
∴

160+18x

18x

=

2.50g

0.9g

∴160+18x=50x，
∴x=

160

32

=5；
（2）设残留固体是黑色物质的化学式为R，相对分子质量为y，
CuSO₄----R
160      y
1.6g     0.8g
∴

160

y

=

1.6g

0.8g

∴y=

0.8g×160

1.6g

=80；
因为CuO的分子质量为80，故可判断黑色物质是CuO．
答：（1）胆矾晶体中x的值为5；
（2）黑色物质是CuO．

点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．