高中化学
分析:这题目容易做错,原因是因为析出的硫酸铜晶体是CuSO4•5H2O,也是带结晶水的。所以蒸去40克水时,对溶液来讲,减少的溶剂的质量不止40克,还要再加上析出的结晶水那部分。
计算依据: S =[m(溶质) / (溶剂)] * 100g (溶解度的计算式)
解:设析出硫酸铜晶体的质量为xg ,则:
饱和硫酸铜溶液的浓度:w(CuSO4) = 20g/(100g+20g) *100% = 16.7%
溶液中原有的硫酸铜的质量 = 200g * 16.7% = 33.3g
硫酸铜晶体(CuSO4•5H2O)中硫酸铜的质量分数 = 160/250*100% = 64% (即含水36%)
S = ( 33.3g - xg * 0.64)/ (200 - 33.3g - 40g - xg*0.36) * 100g = 20g
解得:x = 14.0
答:………………………………………………
设可溶解xg,
CuSO4分子量160,CuSO4 5H2O 250,
则溶质CuSO4为(160/250)x, 另外(90/250)x成为了溶剂水。
100g水中溶解CuSO4 32g,则列方程32/100=(160/250)x/[100+(90/250)x]
解得x=61g
这个计算是五水硫酸铜中硫酸铜的质量分数。老师用这个计算来说明饱和硫酸铜溶液一定小于64%。因为五水硫酸铜是固体,而饱和硫酸铜溶液是液体,因为64%的硫酸铜是固体,只有五水硫酸铜溶于水后,才能得到硫酸铜溶液,所以只要是液体的硫酸铜溶液的浓度一定小于64%。
已知20度下溶解度20g,原溶液是饱和的
40克水可以溶解8克硫酸铜形成饱和溶液,即饱和溶液中有40克水时有8g硫酸铜;析出40g水后,这8g硫酸铜析出。
原溶液是饱和的,终态温度仍旧是20度,那么应该析出40克水溶解的硫酸铜,为8克
2·考虑水合物
剩下的溶液一定是饱和溶液,析出的硫酸铜完全溶解在蒸发的水中应该是饱和溶液,溶解度为20。析出的硫酸铜质量:(结晶水质量+40)=20:100
设析出硫酸铜xg,水分子量a,硫酸铜为b
x/(x*5a/b+40)=20/100=0.2
a=18,b=128
m
cuso4·5h2o=x*218/128约为13.67克
经查在0℃时硫酸铜的溶解度为14.3克,此时硫酸铜溶液的质量摩尔浓度为:
b(CuSO4)=1000×14.3/(160×100)=0.89375mol/Kg
n(I2)=0.01mol
n(Cu2+)=0.02mol
c(CuSO4)=0.02mol/0.02L =1.00mol/L
c=1000ρω /M
ω=cM/1000ρ=160/1020=15.7% w=S/(100+s)
S(溶解度)=18.6g
,指的是在一定温度下,一定剂量的溶剂里面,不能继续溶解溶质,也就意味着溶液的浓度不变,从上面的表述来看,饱和溶液,必须是在特定的温度和一定的剂量,针对的是同一物质。
在20
摄氏度
时,
硫酸铜
的溶解度是20.7克
在100克硫酸铜饱和溶液中有硫酸铜的质量为:
100*20.7/120.7=17.15克
100g硫酸铜饱和溶液有硫酸铜17.15克。
从题目所给数据看,35gCuSO4不能完全溶于100gH2O中。必然有以下反应:
CuSO4 + 5H2O = CuSO4·5H2O
160 90 250
设最终溶解的CuSO4有(35-x)g,则有xg的CuSO4要生成CuSO4·5H2O。
生成CuSO4·5H2O消耗水为 xg × 90/160 = 9x/16g。
最后形成的饱和溶液中:溶质质量/溶剂质量=30g/100g,即 (35-x) / (100 - 9x/16) = 30 / 100,解得:x = 6。
进而可算出最终形成的溶液质量为125.6克,其中溶质为29克,溶剂的质量96.6克,结晶出CuSO4·5H2O的质量9.4克。