Question

【题目】胆矾(CuSO4·5H2O)是铜的重要化合物，在工业生产中应用广泛。若改变反应条件可获得化学式为Cux(OH)y(SO4)z·nH2O的晶体，用热重分析仪对Cux(OH)y(SO4)z·nH2O晶体进行分析并推断该晶体的化学式。取3.30 g晶体样品进行热重分析，所得固体质量的变化曲线如图所示。已知：体系温度在650 ℃及以下时，放出的气体只有水蒸气；实验测得温度在650℃时，残留固体的组成可视为aCuO·bCuSO4；温度在1 000 ℃以上时，得到的固体为Cu2O。请回答下列问题：

①温度650～1 000 ℃产生的气体中，n(O)∶n(S)____(填“>”“<”或“＝”)3。

②通过计算推断Cux(OH)y(SO4)z·nH2O晶体的化学式：__________。

Answer 1

【答案】> Cu2(OH)2SO4·4H2O

【解析】

3.30g晶体含水为3.3g2.4g＝0.9g，n(H2O)＝＝0.05mol，1000℃以上时，得到的固体为Cu2O，n(Cu)＝×2＝0.02mol，温度在650℃时，残留固体的组成可视为aCuObCuSO4，此时设CuO为xmol、CuSO4为ymol，则

x＋y＝0.02，80x＋160y＝2.4，解得x＝y＝0.01mol，

①温度650～1000℃产生的气体中，n(O)：n(S)＝＝5＞3，故答案为：＞；

②3.30g晶体含水为3.3g2.4g＝0.9g，n(H2O)＝0.05mol，n(Cu)＝0.02mol，n(SO42)＝0.01mol，可知x：z：n＝0.02mol：0.01mol：(0.05-0.02/2)mol=2：1：4，由电荷守恒可知y＝2，化学式为Cu2(OH)2SO4·4H2O，故答案为：Cu2(OH)2SO4·4H2O。