Question

測定溶解度有多種方法，下列是測定30℃時(shí)硫酸銅溶解度的實(shí)驗(yàn)方法．經(jīng)查找資料，30℃時(shí)硫酸銅的溶解度為25g/100gH₂O．
（1）配置30℃時(shí)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(shí)驗(yàn)，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(shí)間，保證硫酸銅完全溶解，得到飽和溶液．
（2）測量一定質(zhì)量飽和硫酸銅溶液中硫酸銅的質(zhì)量：
②在已配得的30℃時(shí)飽和溶液中，迅速取出飽和溶液50g，采用蒸發(fā)的方法求得硫酸銅的質(zhì)量．從飽和溶液中析出藍(lán)色晶體的化學(xué)式為

 

，得到晶體后還要繼續(xù)加熱，直至固體顏色變?yōu)?!--BA-->

 

色為止．此操作過程中，用到的儀器除鐵架臺、酒精燈外，還需

 

．
③最后稱量得到固體質(zhì)量為9.8g，經(jīng)計(jì)算得到此時(shí)硫酸銅的溶解度為

 

g/100gH₂O（精確到0.1g）．實(shí)驗(yàn)反思：實(shí)驗(yàn)數(shù)值比資料中的數(shù)據(jù)偏小，可能的原因是

 

（寫出一條即可）；
④測量50g飽和硫酸銅溶液中硫酸銅的質(zhì)量，還可以使用重量法．實(shí)驗(yàn)原理：CuSO₄+BaCl₂→CuCl₂+BaSO₄↓該實(shí)驗(yàn)方法中一定還要用到的實(shí)驗(yàn)操作是

 

（填寫操作名稱）．
⑤若最終得到硫酸鋇14.5g，計(jì)算溶液中硫酸銅的質(zhì)量為多少克？（提示：硫酸銅式量為160，硫酸鋇式量為233．寫出計(jì)算過程，精確到0.1g）

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)30℃時(shí)硫酸銅的溶解度考慮；（2）②根據(jù)硫酸銅晶體的化學(xué)式寫法考慮；根據(jù)硫酸銅為白色固體和蒸發(fā)操作的注意事項(xiàng)考慮；③根據(jù)溶解度的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算；④根據(jù)不溶于液體的固體和液體分離的方法考慮；⑤根據(jù)方程式由沉淀的質(zhì)量計(jì)算出硫酸銅的質(zhì)量．

解答：解：（1）①30℃時(shí)硫酸銅的溶解度為25g/100gH₂O，即100g水中最多溶解25g硫酸銅，所以取用100mL水，稱量得到22.2g硫酸銅用于實(shí)驗(yàn)，達(dá)不到飽和狀態(tài)，所以不合理；
（2）②硫酸銅晶體帶5個(gè)結(jié)晶水所以化學(xué)式是：CuSO₄?5H₂O；硫酸銅晶體加熱后水蒸發(fā)得到硫酸銅固體，硫酸銅是白色固體；在蒸發(fā)操作中用到的儀器有：鐵架臺、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒．
③設(shè)該溫度下硫酸銅的溶解度為X則：

9.8g

50g

=

X

100g+X

解得X=24.5g；實(shí)驗(yàn)數(shù)值比資料中的數(shù)據(jù)偏小，說明稱得的硫酸銅質(zhì)量偏小，即加熱固體時(shí)可能有部分固體飛濺出來；
④測量50g飽和硫酸銅溶液中硫酸銅的質(zhì)量，還可以使用重量法是利用測量出沉淀硫酸鋇的質(zhì)量，再通過方程式計(jì)算出硫酸銅的質(zhì)量，硫酸鋇屬于沉淀，所以從溶液中獲取硫酸鋇的方法是過濾；
⑤解：設(shè)生成硫酸銅質(zhì)量為y
CuSO₄+BaCl₂═CuCl₂+BaSO₄↓
160                 233
y                  9.8g
根據(jù)：

160

233

=

y

9.8g

yy=10.0g
答：生成硫酸銅10.0克．
故答案為：①不合理，該溶液未達(dá)到飽和狀態(tài)；  ②CuSO₄?5H₂O；白；蒸發(fā)皿、玻璃棒； ③24.5；加熱固體時(shí)可能有部分固體飛濺出來（或：后續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)可能溶液溫度已經(jīng)下降了）；④過濾；
⑤解：設(shè)生成硫酸銅質(zhì)量為y
CuSO₄+BaCl₂═CuCl₂+BaSO₄↓
160                 233
y                  9.8g
根據(jù)：

160

233

=

y

9.8g

y=10.0g
答：生成硫酸銅10.0克．

點(diǎn)評：解答本題關(guān)鍵是要知道溶解度的含義并能靈活運(yùn)用進(jìn)行計(jì)算，知道硫酸銅晶體的化學(xué)式寫法，硫酸銅屬于白色固體，熟悉根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算的步驟．