Question

5．将20.0g CuO放入120g某稀硫酸中，微热后恰好完全溶解，将上述溶液蒸发掉40g水后再冷却到t℃时，可析出胆矾晶体多少克？（t℃时，CuSO₄的溶解度为20g/100g）

Answer 1

分析 根据化学方程式计算出生成硫酸铜的质量，
根据$\frac{溶质质量}{溶液质量}$%，计算出CuSO₄•5H₂O晶体中硫酸铜的质量分数，t℃时CuSO₄饱和溶液中硫酸铜的质量分数，
最后根据硫酸铜的总质量不变计算析出CuSO₄•5H₂O晶体的质量．

解答 解：
设：20.0gCuO生成硫酸铜的质量为x
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O 
80       160           
20.0g      x
$\frac{80}{20.0g}=\frac{160}{x}$
x=40g
溶液质量为：20.0g+120g=140g
未析出晶体前溶液中CuSO₄的质量分数为$\frac{40g}{140g}$×100%≈28.6% 
t℃饱和液中CuSO₄的质量分数为$\frac{20g}{120g}×$100%≈16.7%
CuSO₄•5H₂O晶体中CuSO₄的质量分数为：$\frac{160g}{250g}$×100%=64% 
设t℃时析出mgCuSO₄•5H₂O，其中含CuSO₄为64%×mg；析出晶体后溶液中CuSO₄为16.7%×（140g-mg）．
因为CuSO₄总质量不变，则：64%×mg+16.7%×（140g-40g-mg）=28.6%×140g 
m≈47.3g
答案：可析出胆矾晶体47.3g．

点评 本题考查利用化学方程式进行计算的能力，以及溶质的质量分数的计算，难度较大；要熟记和理解溶质的质量分数及其有关计算方法，固体溶解度的概念．