Question

膽礬晶體是硫酸銅的結(jié)晶水合物，其化學(xué)式為CuSO₄?5H₂O。在加熱情況下，按溫度不同，膽礬晶體會歷經(jīng)一系列的變化，得到不同組成的固體。
（1）稱取0.1000 g含有雜質(zhì)的膽礬試樣于錐形瓶中，加入0.1000 mol/L氫氧化鈉溶液28.00 mL，反應(yīng)完全后，過量的氫氧化鈉用0.1000 mol/L硫酸滴定到終點(diǎn)，消耗硫酸10.08 mL，則試樣中膽礬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。
（已知：CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄；試樣中的雜質(zhì)不與酸、堿反應(yīng)）
（2）將1.250 g純凈的膽礬晶體置于坩堝中加熱一段時間，測得剩余固體質(zhì)量為0.960 g。剩余固體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________(保留三位小數(shù))。
（3）將無水硫酸銅加熱至650℃以上，可得到黑色的氧化銅與三氧化硫、二氧化硫和氧氣的混合氣體�，F(xiàn)將9.600 g無水硫酸銅充分加熱分解為氧化銅，將生成的氣體通過足量的吸收劑（堿石灰），吸收劑增重4.416 g。計(jì)算最終吸收劑中硫酸鹽與亞硫酸鹽的物質(zhì)的量之比。
（4）無水硫酸銅受熱分解成氧化銅之前，有一種黃色中間產(chǎn)物X出現(xiàn)，其化學(xué)式可以表示為Cu_aO_b(SO₄)_c（a、b、c為整數(shù)）。將X放入水中，有不溶的藍(lán)色沉淀Y生成（化學(xué)式為CuSO₄·nCu(OH)₂），同時還有2/3的硫酸根溶于水。若對Y進(jìn)行加熱脫水，將失去11.9%的質(zhì)量。已知X和Y均可溶于稀硫酸。通過計(jì)算確定X和Y的化學(xué)式。

Answer 1

（1）0.98（3分）；
（2）0.167（3分）；
（3）3:2（4分）；            
（4）X：Cu₂OSO₄（2分）；Y：CuSO₄·3Cu(OH)₂（2分）
解題過程：
先計(jì)算Y的化學(xué)式：；解得x=3
故為CuSO₄·3Cu(OH)₂
由2/3硫酸根溶于水，且Y可溶于稀硫酸可知溶解的成分為CuSO₄，且物質(zhì)的量為沉淀的2倍。由此可知黃色中間產(chǎn)物含有Cu²⁺、SO₄^2-的個數(shù)比為2:1，根據(jù)電荷守恒可知其化學(xué)式為Cu₂OSO₄。

解析試題分析：（1）n(NaOH)="0.1000" mol/L*0.028mL=2.8*10^-3mol，n(H₂SO₄ )="0.1000" mol/L*0.0108 L=1.08*10^-3mol，和膽礬反應(yīng)的氫氧化鈉物質(zhì)的量為：2.8*10^-3mol-2.16*10^-3mol=6.4*10^-4mol膽礬的物質(zhì)的量為3.2*10^-4mol，質(zhì)量為3.2*10^-4*250g，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.2*10^-4*250g/0.1g=0.8。
（2）1.250 g 純凈的膽礬晶體中硫酸銅的質(zhì)量為1.25*160/250=0.8g，剩余固體質(zhì)量為0.960 g中水的質(zhì)量為0.16g，剩余固體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16/0.96=0.167。
（3）9.600 g無水硫酸銅的物質(zhì)的量為0.06mol，吸收劑增重4.416 g，這是生成的二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量之和。設(shè)二氧化硫和三氧化硫的物質(zhì)的量分別為x,y，則有x+y=0.06， 64x+80y=4.416。解得y=0.036,x=0.024，兩者物質(zhì)的量之比為3：2。
（4）先計(jì)算Y的化學(xué)式：；解得x=3   故為CuSO₄·3_Cu(OH)2。由2/3硫酸根溶于水，且Y可溶于稀硫酸可知溶解的成分為CuSO₄，且物質(zhì)的量為沉淀的2倍。由此可知黃色中間產(chǎn)物含有Cu²⁺、SO₄^2-的個數(shù)比為2:1，根據(jù)電荷守恒可知其化學(xué)式為Cu₂OSO₄。
考點(diǎn)：本題考查無機(jī)物中通過計(jì)算對化學(xué)式的確定和物質(zhì)組成的計(jì)算分析。