Question

（8分）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。（第（1）（2）問用小數(shù)表示）

（1）稱取0.10g含有雜質(zhì)的膽礬試樣于錐形瓶中，加入0.10 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0.10 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。則最終吸收劑中硫酸鹽與亞硫酸鹽的物質(zhì)的量之比為

（4）取x g銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應(yīng)過程中硝酸被還原只產(chǎn)生8 960 mL的NO2氣體和672 mL N2O4的氣體(都已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，在反應(yīng)后的溶液中加足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀質(zhì)量為17.02 g。則x等于

 

Answer 1

（1）0.98（2分）;（2）0.167 （2分）（3）3:2（2分）;（4）9.2 (2分).

【解析】

試題分析：n(NaOH)= 0.10 mol/L×0.028L=0.0028mol,n(H2SO4)= 0.10 mol/×0.01008 L=0.001008mol,所以與CuSO4反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量是：0.0028mol－0.001008mol×2=0.000784mol,因此CuSO4的質(zhì)量是：(0.000784mol÷2)×250g/mol=0.098g, 則試樣中膽礬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.098g÷0.10g=0.98；（2）m(CuSO4)= (1.250 g÷250g/mol)×160g/mol=0.8g,所以在剩余固體質(zhì)量0.960 g中含有的結(jié)晶水質(zhì)量是0.960 g－0.8g=0.160g,因此剩余固體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.160g÷0.960 g=0.167；（3）n(CuSO4)= 9.600 g÷160g/mol=0.06mol，將生成的氣體通過足量的吸收劑（堿石灰），若轉(zhuǎn)化為硫酸鹽1mol，則增重80g，若轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽1mol，則增重64g，現(xiàn)在吸收劑增重4.416 g。假設(shè)產(chǎn)生的硫酸鹽、亞硫酸鹽的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，則根據(jù)S原子守恒可得x+y=0.06,80x+64y=4.416。 解得x=0.036mol；y=0.024mol，所以最終吸收劑中硫酸鹽與亞硫酸鹽的物質(zhì)的量之比為0.036mol：0.024mol=3：2。（4）在反應(yīng)過程中Mg、Cu失去的電子與硝酸變?yōu)闅怏w得到的電子相等，還等于金屬形成沉淀時結(jié)合的OH-的物質(zhì)的量。沉淀的質(zhì)量就是金屬質(zhì)量與結(jié)合的OH-的質(zhì)量的和。n(e-)=n(OH-) =8.96L÷22.4L/mol + (0.672L÷22.4L)×2=0.46mol，m(OH-)=0.46mol×17g/mol=7.82g,所以銅鎂合金質(zhì)量是17.02 g－7.82g=9.2g。

考點(diǎn)：考查守恒的方法在化學(xué)計算中的應(yīng)用的知識。