Question

測定溶解度有多種方法，下列是測定30℃時硫酸銅溶解度的實驗方法。經查找資料，30℃時硫酸銅的溶解度為25g/100gH₂O。

一、配置30℃時的硫酸銅飽和溶液：

（1）配置的步驟如圖：

取用100mL水，圖中稱量得到22.2g硫酸銅用于實驗，是否合理，請說出理由                                                  ；并在30℃的水浴中加熱硫酸銅溶液一段時間，保證硫酸銅完全溶解，得到飽和溶液。

二、測量一定質量飽和硫酸銅溶液中硫酸銅的質量：

（2）在已配得的30℃時飽和溶液中，迅速取出飽和溶液50g，采用蒸發的方法求得硫酸銅的質量。從飽和溶液中析出藍色晶體的化學式為（10）        ，得到晶體后還要繼續加熱，直至固體顏色變為（11）   色為止。此操作過程中，用到的儀器除鐵架臺、酒精燈外，還需（12）              。

（3）最后稱量得到固體質量為9.8g，經計算得到此時硫酸銅的溶解度為（13）  g/100gH₂O（精確到0.1g）。實驗反思：實驗數值比資料中的數據偏小，可能的原因是（14）                               （寫出一條即可）；

（4）測量50g飽和硫酸銅溶液中硫酸銅的質量，還可以使用重量法。

實驗原理：CuSO₄+BaCl₂ →CuCl₂+BaSO₄↓

該實驗方法中一定還要用到的實驗操作是（15）       （填寫操作名稱）。若最終得到硫酸鋇14.5g，計算溶液中硫酸銅的質量為多少克？（提示：硫酸銅式量為160，硫酸鋇式量為233。寫出計算過程，精確到0.1g）

 

Answer 1

【答案】

（1）不合理，該溶液未達到飽和狀態

（2）CuSO₄·5H₂O   （11）白   （12）蒸發皿、玻璃棒

（3）24.5    加熱固體時可能有部分固體飛濺出來（或：后續實驗時可能溶液溫度已經下降了）

（4）過濾   10.0g

【解析】

試題分析：根據查閱的資料可知識，30℃時100mL水中溶解25g硫酸銅才能達到飽和，現在只有22g硫酸銅所以形不成飽和溶液；硫酸銅從水中析出時會帶上5個分子的結晶水，所以其化學式是CuSO₄·5H₂O；帶有結晶水的硫酸銅晶體是藍色的，要得到硫酸銅粉末，還需要顏色變為白色；在溶液的蒸發操作中除用到除鐵架臺、酒精燈外，還需要蒸發皿、玻璃棒等儀器；30℃時50g硫酸銅飽和溶液中，含有9.8g硫酸銅，所以30℃時測得的硫酸銅的溶解度為×100g=24.5g；由于加熱固體時可能有部分固體飛濺出來，所以實驗數值比資料中的數據偏小；由于重量法需要稱出反應生成的硫酸鋇的質量，把難溶于水的固體硫酸鋇從水中提取出來的方法是過濾，所以還要用到過濾操作；計算溶液中硫酸銅的質量需要根據生成硫酸鋇的質量及硫酸銅與氯化鋇反應的化學方程式進行計算即可。

解：設生成硫酸銅質量為x

CuSO₄+BaCl₂ →CuCl₂+BaSO₄↓

160                 233

x                    9.8g

x=10.0g

答：生成硫酸銅10.0克

考點：化學式的書寫，根據化學方程式的計算，溶解度的計算，過濾。