Question

【題目】取25.0gCuSO45H2O晶體，加熱使之均勻、緩慢升溫至1000℃并恒溫1小時，試通過計算回答下列問題（如果是混合物，要算出混合物中各組分的質量）：
（1）在某中間溫度時，固體產物質量是否可能為10g？
（2）不考慮實驗帶來的誤差，在反應條件下，反應氣態產物除去水后，物質的量可能為
A.0mol
B.0.1mol
C.大于0.1mol
（3）你認為最終固體產物為多少克？產物顏色如何？
（4）如果某同學做此實驗時最后固體質量為7.6g，試計算其組分．

Answer 1

【答案】
（1）解：發生的反應有：CuSO45H2O CuSO4+5H2O↑、CuSO4 CuO+SO3↑、4CuO 2Cu2O+O2↑ 等，n（CuSO45H2O）= =0.1mol，

若產物全部是CuSO4，則m（CuSO4）=0.1mol×160g/mol=16g；

若產物全部是CuO，則m（CuO）=0.1mol×80g/mol=8g，

所以10g固體中含有CuSO4和CuO，設CuSO4和CuO分別為x、y，則：

x+y=0.1mol

160x+80y=10g

解得：x=0.025mol y=0.075mol

則：m（CuSO4）=0.025mol×160g/mol=4g m（CuO）=0.075mol×80g/mol=6g

答：固體產物質量是否可能為10g，其中CuSO4為4g、CuO為6g

（2）C
（3）解：此反應條件下，最終固體產物為Cu2O，設質量為x，

2CuSO45H2O	～	Cu2O
2×250		144
25.0g		x

解得x=7.2g，

答：終固體產物為7.2g，顏色為紅色

（4）解：若產物全部是CuO，則質量為m（CuO）=0.1mol×80g/mol=8g；

若產物全部是Cu2O，則質量為m（Cu2O）=0.1mol× ×144g/mol=7.2g，

所以7.6g固體中含有Cu2O和CuO．

設Cu2O和CuO分別為amol、bmol，則：

2a+b=0.1mol

144a+80b=7.6g

解得：a=0.025mo b=0.05mol

即m（Cu2O）=0.025mol×144g/mol=3.6g m（CuO）=0.05mol×80g/mol=4g，

答：Cu2O為3.6g，CuO為4g．

【解析】解：（2）根據反應：CuSO4 CuO+SO3↑，4CuO 2Cu2O+O2↑，
則有：n（SO3）=n（CuSO4）=0.1mol，n（O2）= n（CuO）= ×0.1mol=0.025mol
則n（SO3）+n（O2）=0.1mol+0.025mol=0.125mol，
又：2SO3 2SO2+O2 ， 若SO3完全分解，則氣體的物質的量最多為0.1mol× +0.025mol=0.175mol，所以氣體的物質的量準確的范圍是0.125＜n＜0.175，故選：C；