Question

某化學實驗小組為測定生石膏的組成，即測x的值，做了如下實驗，將含結晶水的硫酸鈣放在坩堝中加熱，加熱前和加熱后都進行稱量，隨著實驗次數的增加，加熱的時間不斷延長．它們的實驗數據理如下：

實驗順序 （按序延長加熱時間）	固體質量/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

利用數據可繪制成以下圖象：

（1）利用實驗數據，通過計算推斷生石膏的化學式．
（2）通過計算解釋圖象中產生AB段的原因．

Answer 1

【答案】分析：根據題意可知加熱前和加熱后質量的減少量就是生成水的質量，由實驗數據知3.44g CaSO₄?xH₂O完全分解得到無水CaSO₄2.72g，可知生成水的質量為：3.44g-2.72g=0.72g，由水的質量和硫酸鈣的質量可推算出生石膏的化學式，再根據A-B段時石膏的質量為2.90g，其中CaSO₄2.72g，H₂O0.18g，所以圖象中產生AB段的原因是石膏的質量為2.90g，其中CaSO₄2.72g，H₂O0.18g．此時其化學式可表示為2CaSO₄?H₂O．該物質化學性質穩定，受熱不易分解．
解答：（1）解：石膏加熱分解減少的質量就是水的質量，由實驗數據知3.44g CaSO₄?xH₂O完全分解得到無水CaSO₄2.72g，則：
CaSO₄?xH₂O═CaSO₄+xH₂O
            136    18x
           2.72    0.72
即136：2.72=18x：0.72  解得x=2 所以石膏的化學式為CaSO₄?2H₂O．
（2）由實驗數據知在A-B段時石膏的質量為2.90g，其中CaSO₄2.72g，H₂O0.18g．此時其化學式可表示為2CaSO₄?H₂O．
故答案為：
（1）CaSO₄?2H₂O；
（2）原因是石膏的質量為2.90g，根據圖中數據可知最后固體質量不變，說明已經沒有了結晶水，即CaSO₄質量為2.72g，所以H₂O的質量為2.90g-2.72g═0.18g．則硫酸鈣與水的質量比為：272：18，因為硫酸鈣與水的相對分子質量比為136：18，所以硫酸鈣前面應該放上2，所以此時其化學式可表示為2CaSO₄?H₂O．該物質化學性質穩定，受熱不易分解．
點評：解答本題的主要的原因是反應前后質量的減少量就是生成水的質量，再根據實際情況進行進一步分析．