Question

（2011?濮陽(yáng)二模）硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體，受熱溫度不同，該氣體成分也不同．氣體成分可能含SO₂、SO₃和O₂中的一種、二種或三種．某化學(xué)課外活動(dòng)小組通過(guò)設(shè)計(jì)一探究性實(shí)驗(yàn)，測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生的SO₂、SO₃和O₂的物質(zhì)的量，并經(jīng)計(jì)算確定各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，從而確定CuSO₄分解的化學(xué)方程式．實(shí)驗(yàn)用到的儀器如下圖所示：

[提出假設(shè)]
Ⅰ．所得氣體的成分可能只含

SO₃

一種；
Ⅱ．所得氣體的成分可能含有

SO₂、O₂

二種；
Ⅲ．所得氣體的成分可能含有SO₂、SO₃、O₂三種．
[實(shí)驗(yàn)探究]
實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程（略）．已知實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，硫酸銅完全分解．
（1）請(qǐng)你組裝探究實(shí)驗(yàn)的裝置，按從左至右的方向，各儀器接口連接順序?yàn)?!--BA-->

①③④⑥⑤②

（填序號(hào)）．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，儀器C的作用是

吸收SO₂、SO₃氣體

．
[驗(yàn)證假設(shè)，分析推理]
（3）若實(shí)驗(yàn)結(jié)束，B中量筒沒(méi)有收集到水，則證明猜想

I

正確．
（4）有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，由于加熱時(shí)的溫度不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同．?dāng)?shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn) 小組	稱取CuSO4 的質(zhì)量/g	儀器C增 加的質(zhì)量/g	量筒中水的體積折算成標(biāo) 準(zhǔn)狀況下氣體的體積/mL
①	6.4	2.88	224
②	6.4	2.56	448

請(qǐng)通過(guò)計(jì)算，推斷出第①小組和第②小組的實(shí)驗(yàn)條件下CuSO₄分解的化學(xué)反應(yīng)方程式：
①組

4CuSO₄

△   .

4CuO+2SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑

；②組

2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)硫酸銅分解可能發(fā)生兩種情況2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑或 CuSO₄

△   .

CuO+SO₃↑，或者兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生來(lái)判斷；
（2）根據(jù)氣體的制備和收集按照發(fā)生裝置→氣體吸收裝置→排水→測(cè)量裝置來(lái)安裝實(shí)驗(yàn)儀器；
（3）B中量筒沒(méi)有收集到水，則說(shuō)明反應(yīng)沒(méi)有氧氣生成；
（4）測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生的SO₂、SO₃和O₂的物質(zhì)的量，并經(jīng)計(jì)算確定各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，從而確定CuSO₄分解的化學(xué)方程式．

解答：解：Ⅰ．根據(jù)硫酸銅分解可能發(fā)生兩種情況2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑或 CuSO₄

△   .

CuO+SO₃↑，或者兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生來(lái)判斷；故答案為：SO₃Ⅱ．SO₂、O₂；
（1）氣體的制備和收集按照發(fā)生裝置→氣體吸收裝置→排水→測(cè)量裝置來(lái)安裝實(shí)驗(yàn)儀器，故答案為：①③④⑥⑤②；   
（2）SO₂、SO₃氣體能與堿性物質(zhì)反應(yīng)，用堿石灰可吸收SO₂、SO₃氣體，故答案為：吸收SO₂、SO₃氣體； 
（3）B中量筒沒(méi)有收集到水，則說(shuō)明反應(yīng)沒(méi)有氧氣生成，故答案為：I；      
（4）①設(shè)6.4g硫酸銅分解生成xSO₃molSO₃，ymolSO₂，則有

80x+64y=2.88 x+y=  6.4 160

解之得：x=0.02mol，y=0.02mol，
又n（O₂）=

224×10-3

22.4

=0.01mol，所以三者的物質(zhì)的量之比為2：2：1，故答案為：4CuSO₄

△   .

4CuO+2SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑； 
②設(shè)6.4g硫酸銅分解生成mmolSO₃，nmolSO₂，則有

80m+64n=2.56 m+n= 6.4 160

，解之得：m=0，n=0.04mol，又n（O₂）=

448×10-3

22.4

=0.02mol，所以二者的物質(zhì)的量之比為2：1，
故答案為：2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的組成和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，做題時(shí)注意把握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，充分利用有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，本題具有一定難度，