Question

某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對硫酸銅分解氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行如下探究:

【查閱資料】

硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體,溫度不同時,氣體可能為SO3,SO2和O2中的一種、兩種或三種。

【提出假設(shè)】

假設(shè)1:氣體產(chǎn)物只有一種;

假設(shè)2:氣體產(chǎn)物只有兩種;

假設(shè)3:氣體產(chǎn)物有三種。

(1)若假設(shè)1成立,則產(chǎn)物氣體的成分是　　　　;若假設(shè)2成立,則產(chǎn)物氣體的成分是　　　　。

【實(shí)驗(yàn)及結(jié)果討論】

(2)甲同學(xué)將分解生成的氣體依次通過盛濃硫酸和KMnO4酸性溶液的洗氣瓶,能說明產(chǎn)物氣體中含SO2的現(xiàn)象是 　,該現(xiàn)象說明SO2具有的性質(zhì)是　　　　,實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)盛濃硫酸的洗氣瓶質(zhì)量明顯增加,原因是　　　　　　　 　。

(3)乙同學(xué)將分解生成的氣體通過堿石灰后,再收集測定剩余氣體的體積,在不同溫度下進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。請完成下表(實(shí)驗(yàn)中硫酸銅均完全分解):

實(shí)驗(yàn) 序號	稱取CuSO4 的質(zhì)量/g	堿石灰的 增加質(zhì)量/g	剩余氣體的體積(折算 成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)/mL	結(jié)論
Ⅰ	6.4			假設(shè)1成立
Ⅱ	6.4	2.88	224
Ⅲ	6.4	2.56	448

 

 

Answer 1

(1)SO3　SO2和O2

(2)高錳酸鉀酸性溶液顏色變淺或褪色　還原性　濃硫酸吸收了SO3

(3)

		3.2	0
				假設(shè)3成立
				假設(shè)2成立

 

【解析】(1)若CuSO4分解在生成CuO的同時,只生成一種氣體,則此過程定為非氧化還原反應(yīng),此氣體只能是SO3;若生成兩種氣體,則此過程必為氧化還原反應(yīng),有SO2生成必有O2生成;(2)SO2能使酸性KMnO4溶液褪色;濃H2SO4除了吸收H2O(g)質(zhì)量增加外,還可吸收SO3。(3)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中,n(CuSO4)==0.04 mol,若假設(shè)1成立,則n(SO3)=0.04 mol,無其他氣體生成,所以堿石灰增重即吸收SO3的質(zhì)量:0.04 mol×80 g·mol-1=3.2 g,剩余氣體體積為0;Ⅱ中,n(O2)==0.01 mol,由2SO32SO2+O2知:n(SO3)=0.02 mol,再由S原子守恒:知n(SO2)=0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol,假設(shè)3成立;Ⅲ中,n(O2)= =0.02 mol,則n(SO2)=0.04 mol,由S原子守恒知:此時無SO3生成,則假設(shè)2成立。