Question

0.80gCuSO₄•5H₂O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示．

请回答下列问题：
（1）试确定200℃时固体物质的化学式______（要求写出推断过程）；
（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为______ CuO+SO₃↑

Answer

（1）由图分析可知，CuSO4•5H2O受热到102℃时开始脱水分解，113℃时可得到较稳定的一种中间物，到258℃时才会继续分解．在200℃时失去的水的质量为0.80g-0.57g=0.23g，根据相应的化学方程式即可确定此时固体物质的化学式；
（2）温度为570℃灼烧得到的黑色粉末是CuO，氧化性气体则为SO3，反应方程式为：CuSO4  CuO+SO3↑；CuO与稀硫酸反应的产物是硫酸铜和水，蒸发浓缩、冷却得到的晶体为
CuSO4•5H2O；根据图象分析其存在的最高102℃；
（3）根据浓硫酸具有强氧化性进行分析并写出有关的化学方程式；
（4）根据溶度积常数进行计算c（Cu2+），根据溶液的电中性计算H+浓度．
【解析】
（1）CuSO4•5H2O受热到102℃时开始脱水分解，113℃时可得到较稳定的一种中间物，到258℃时才会继续分解．在200℃时失去的水的质量为0.80g-0.57g=0.23g，
根据反应的化学方程式：
CuSO4•5H2O CuSO4•（5-n）H2O+nH2O
250                              18n
0.80g                           0.80g-0.57g=0.23g
，解得n=4，
200℃时该固体物质的化学式为CuSO4•H2O，故答案为CuSO4•H2O；
（2）温度为570℃灼烧得到的黑色粉末应是CuO，氧化性气体则为SO3，反应方程式为：CuSO4  CuO+SO3↑；CuO与稀硫酸反应的产物是硫酸铜和水，
蒸发浓缩、冷却得到的晶体为CuSO4•5H2O；其存在的最高102℃．故答案为：CuSO4  CuO+SO3↑； CuSO4•5H2O；102℃；
（3）SO3与水反应生成硫酸，浓硫酸与铜加热反应的化学方程式为：2H2SO4（浓）+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案为：2H2SO4（浓）+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O；
（4）根据题给Cu（OH）2的溶度积即可确定pH=8时，c（OH-）=10-6mol/L，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，则c（Cu2+）=2.2×10-8mol•L-1；在0.1mol•L-1硫酸铜溶液中通入
过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的溶质为硫酸，c（SO42-）不变，为0.1mol•L-1，由电荷守恒可知c（H+）为0.2mol•L-1．故答案为：2.2×10-8；0.2．