Question

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)定生石膏的組成，即測(cè)x的值，做了如下實(shí)驗(yàn)，將含結(jié)晶水的硫酸鈣放在坩堝中加熱，加熱前和加熱后都進(jìn)行稱(chēng)量，隨著實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加，加熱的時(shí)間不斷延長(zhǎng)．它們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)理如下：

實(shí)驗(yàn)順序 （按序延長(zhǎng)加熱時(shí)間）	固體質(zhì)量/g
	加熱前	加熱后
1	3.44	3.26
2	3.44	3.12
3	3.44	2.90
4	3.44	2.90
5	3.44	2.80
6	3.44	2.78
7	3.44	2.72
8	3.44	2.72

利用數(shù)據(jù)可繪制成以下圖象：

（1）利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算推斷生石膏的化學(xué)式．
（2）通過(guò)計(jì)算解釋圖象中產(chǎn)生AB段的原因．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)題意可知加熱前和加熱后質(zhì)量的減少量就是生成水的質(zhì)量，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知3.44g CaSO₄?xH₂O完全分解得到無(wú)水CaSO₄2.72g，可知生成水的質(zhì)量為：3.44g-2.72g=0.72g，由水的質(zhì)量和硫酸鈣的質(zhì)量可推算出生石膏的化學(xué)式，再根據(jù)A-B段時(shí)石膏的質(zhì)量為2.90g，其中CaSO₄2.72g，H₂O0.18g，所以圖象中產(chǎn)生AB段的原因是石膏的質(zhì)量為2.90g，其中CaSO₄2.72g，H₂O0.18g．此時(shí)其化學(xué)式可表示為2CaSO₄?H₂O．該物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，受熱不易分解．
解答：（1）解：石膏加熱分解減少的質(zhì)量就是水的質(zhì)量，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知3.44g CaSO₄?xH₂O完全分解得到無(wú)水CaSO₄2.72g，則：
CaSO₄?xH₂O═CaSO₄+xH₂O
            136    18x
           2.72    0.72
即136：2.72=18x：0.72  解得x=2 所以石膏的化學(xué)式為CaSO₄?2H₂O．
（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知在A-B段時(shí)石膏的質(zhì)量為2.90g，其中CaSO₄2.72g，H₂O0.18g．此時(shí)其化學(xué)式可表示為2CaSO₄?H₂O．
故答案為：
（1）CaSO₄?2H₂O；
（2）原因是石膏的質(zhì)量為2.90g，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知最后固體質(zhì)量不變，說(shuō)明已經(jīng)沒(méi)有了結(jié)晶水，即CaSO₄質(zhì)量為2.72g，所以H₂O的質(zhì)量為2.90g-2.72g═0.18g．則硫酸鈣與水的質(zhì)量比為：272：18，因?yàn)榱蛩徕}與水的相對(duì)分子質(zhì)量比為136：18，所以硫酸鈣前面應(yīng)該放上2，所以此時(shí)其化學(xué)式可表示為2CaSO₄?H₂O．該物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，受熱不易分解．
點(diǎn)評(píng)：解答本題的主要的原因是反應(yīng)前后質(zhì)量的減少量就是生成水的質(zhì)量，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行進(jìn)一步分析．