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.氣體的成分可能含有SO2、SO3和O2中的一種、兩種或三種.某化學(xué)課外活動小組通過設(shè)計一探究性實驗,測定反應(yīng)產(chǎn)生SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并經(jīng)計算確定各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學(xué)方程式.實驗可能用到的儀器如下圖所示:

【提出猜想】
Ⅰ.所得氣體的成分可能只含一種
 

Ⅱ.所得氣體的成分可能含有兩種
 

Ⅲ.所得氣體的成分可能含有SO2、SO3和O2三種
【實驗探究】
實驗操作過程(略).已知實驗結(jié)束時,硫酸銅完全分解.請回答下列問題:
(1)請你組裝探究實驗的裝置,按從左至右的方向,各儀器接口連接的順序為
 

(2)實驗結(jié)束,B中量筒沒有收集到水,則證明猜想正確
 

(3)實驗結(jié)束,經(jīng)測定裝置C的總質(zhì)量增加,能否肯定氣體產(chǎn)物中含有SO2而不含SO3?請說明理由.答:
 

(4)有兩個實驗小組進行了該實驗,由于加熱時溫度不同,實驗結(jié)束后,測得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同,數(shù)據(jù)如下:
實驗小組稱取CuSO4的質(zhì)量(g)裝置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)
6.42.56448
6.43.84224
①根據(jù)表中數(shù)據(jù),應(yīng)選用
 
mL的量筒;
②請通過計算,推斷出第一小組和第二小組的實驗條件下CuSO4分解的化學(xué)反應(yīng)方程式:
一組:
 
,二組:
 
考點:探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量
專題:實驗探究和數(shù)據(jù)處理題
分析:[提出猜想]根據(jù)硫酸銅分解可能發(fā)生兩種情況2CuSO4
  △  
.
 
CuO+2SO2↑+O2↑或 CuSO4
  △  
.
 
CuO+SO3↑或者兩個反應(yīng)同時發(fā)生來判斷;
[實驗探究](1)根據(jù)氣體的制備和收集按照發(fā)生裝置→除雜裝置→干燥氣體→氣體吸收裝置→排水→測量裝置來組裝實驗儀器;
(2)B中量筒沒有收集到水,則說明反應(yīng)沒有氧氣生成;
(3)若實驗結(jié)束,經(jīng)測定裝置C的總質(zhì)量增加了,堿石灰可以吸收二氧化硫、三氧化硫,不能肯定氣體產(chǎn)物中含有SO2而不含SO3;SO3與F中的飽和NaHSO3反應(yīng)會生成等物質(zhì)的量的SO2;
(4)①依據(jù)表中氣體體積選擇量筒的體積;
②測定反應(yīng)產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并經(jīng)計算確定各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學(xué)方程式;測定反應(yīng)產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并經(jīng)計算確定各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學(xué)方程式;
解答: 解: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↑或者兩個反應(yīng)同時發(fā)生來判斷,故Ⅰ.SO3;Ⅱ.SO2、O2;Ⅲ.SO3、SO2、O2 ;
故答案為:SO3; SO2、O2
【實驗探究】(1)氣體的制備和收集按照發(fā)生裝置→除雜裝置→干燥氣體→氣體吸收裝置→排水→測量裝置來安裝實驗儀器,按從左至右的方向,先制備氣體,通過亞硫酸氫鈉吸收三氧化硫,再通過濃硫酸干燥二氧化硫氣體和氧氣,通過堿石灰吸收二氧化硫稱量計算,最后利用排水量氣法測定氧氣的體積,各儀器接口連接順序為:①⑨⑩⑥⑤③④⑧⑦②;
故答案為:①⑨⑩⑥⑤③④⑧⑦②;
(2)SO3與SO2均易溶于水、O2不溶于水,實驗結(jié)束時裝置B中量筒沒有收集到水,說明產(chǎn)生易溶于水的氣體SO3或SO2,沒有產(chǎn)生O2,故證明猜想I;
故答案為:I;
(3)若實驗結(jié)束,經(jīng)測定裝置C的總質(zhì)量增加了,二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物,堿石灰可以吸收二氧化硫、三氧化硫,SO3與F中的飽和NaHSO3反應(yīng)會生成等物質(zhì)的量的SO2;
故答案為:不能,因為SO3與F中的飽和NaHSO3反應(yīng)會生成等物質(zhì)的量的SO2
(4)①依據(jù)表中氣體體積選擇量筒的體積,氣體體積最大為448ml,所以選擇500ml的量筒;
故答案為:500;
②第一小組:設(shè)6.4g硫酸銅分解生成xmolSO3,ymolSO2,則80x+64y=2.56g,x+y=
6.4g
160g/mol
=0.04mol,解得x=0mol,y=0.04mol,又n(O2)=
0.448
22.4L/mol
=0.02mol,即SO2與O2的物質(zhì)的量之比為2:1,
故答案為:2CuSO4
  △  
.
 
2CuO+2SO2↑+O2↑;
第二小組設(shè)6.4g硫酸銅分解生成xmolSO3,ymolSO2,則80x+64y=3.84g,x+y=
6.4g
160g/mol
=0.04mol,解得x=0.02mol,y=0.02mol,又n(O2)=
0.224L
22.4L/mol
=0.01mol,即物質(zhì)的量SO3:SO2:O2=2:2:1,
故答案為:4CuSO4
  △  
.
 
4CuO+2SO2↑+2SO3↑+O2↑.
點評:本題考查物質(zhì)的組成和實驗數(shù)據(jù)的處理,做題時注意把握實驗基礎(chǔ)知識,充分利用有關(guān)數(shù)據(jù)進行計算,本題具有一定難度.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

硫-碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):
Ⅰ.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI   
Ⅱ.2HI?H2+I2
Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是( 。
A、循環(huán)過程中需補充H2O
B、反應(yīng)I中SO2氧化性比HI強
C、反應(yīng)III易在常溫下進行
D、循環(huán)過程中產(chǎn)生1molO2的同時產(chǎn)生1 molH2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在25℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如表:下列說法錯誤的是(  )
物質(zhì)XYZ
初始濃度(mol/L)0.10.20
平衡濃度(mol/L)0.050.050.1
A、反應(yīng)達到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為50%
B、反應(yīng)可表示為X(g)+3Y(g)?2Z(g)
C、增大壓強可使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數(shù)增大
D、改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A為藥用有機物,從A出發(fā)可發(fā)生下圖所示的一系列反應(yīng).已知A在一定條件下能跟醇發(fā)生酯化反應(yīng),A分子中苯環(huán)上的兩個取代基連在相鄰的碳原子上;D不能跟NaHCO3溶液反應(yīng),但能跟NaOH溶液反應(yīng).

請回答:(1)A轉(zhuǎn)化為B、C時,涉及到的反應(yīng)類型有
 
、
 

(2)E的兩種同分異構(gòu)體Q、R都能在一定條件下發(fā)生銀鏡反應(yīng),R能與Na反應(yīng)放出H2,而Q不能.Q、R的結(jié)構(gòu)簡式為Q
 
、R
 

(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為
 

(4)A在加熱條件下與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(5)已知:酰氯能與含有羥基的物質(zhì)反應(yīng)生成酯類物質(zhì).例如:
寫出草酰氯(分子式C2O2Cl2,分子結(jié)構(gòu)式:)與足量有機物D反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

(6)已知:
請選擇適當(dāng)物質(zhì)設(shè)計一種合成方法,用鄰甲基苯酚經(jīng)兩步反應(yīng)合成有機物A,在方框中填寫有機物的結(jié)構(gòu)簡式.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

為測定某鐵鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如下實驗操作過程:稱取該合金1.0g,放入燒杯中加足量鹽酸,蓋上表面皿,使其充分反應(yīng);反應(yīng)停止,經(jīng)冷卻向其中加入過量NaOH溶液,充分放置后過濾,對濾出的沉淀經(jīng)洗滌在空氣中加熱灼燒至恒重,得到固體物1.2g.試回答:
(1)實驗中以表面皿蓋燒杯的原因
 

(2)加入過量NaOH溶液的作用
 

(3)加入NaOH溶液后充分靜置的作用
 

(4)實驗室洗滌沉淀所需要的玻璃儀器有
 
;判斷上邊流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是
 
;加熱灼燒時,用于盛放固體的儀器名稱是
 

(5)請你幫助他們計算合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
 

(6)想一想,還可用什么方法來測定Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?(寫出一種方案即可)
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下面給出了四種烴A、B、C、D的相關(guān)信息:
①烴A在所有的烴中含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低;
②烴B是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,可用于催熟果實;
③烴C是組成最簡單的炔烴;
④烴D的分子比例模型(填充模型)如圖所示:
據(jù)此回答有關(guān)問題:
(1)將A和Cl2按體積比1:4混合充入一試管,密封后置于光亮處,一段時間后能看到試管內(nèi)的現(xiàn)象是
 

(2)寫出把B通入溴的CCl4溶液中的化學(xué)方程式
 

(3)由C可合成聚氯乙烯,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

(4)D分子中不存在一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替結(jié)構(gòu),以下能證實這一事實的是
 

a.D的鄰位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體
b.D的間位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體
c.D的對位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

由丙烯經(jīng)下列反應(yīng)可得到F和高分子化合物G,它們都是常用的塑料.

請回答下列問題:
(1)F的分子式為
 
,化合物E中所含兩個官能團的名稱是
 
、
 

(2)寫出下列反應(yīng)過程的反應(yīng)類型:A→B
 
.丙烯→F
 

(3)1molA與NaOH的醇溶液反應(yīng)(生成物仍為鹵代烴)的化學(xué)方程式為:
 
;
B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)方程式為
 

丙烯加聚成高分子的方程式
 

B與乙酸在濃硫酸存在下的反應(yīng)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

把5.1g鎂鋁合金的粉末放入500mL過量的硫酸溶液中,得到5.6LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)在反應(yīng)后溶液中加入1000mL 1.2mol/L的NaOH溶液沉淀達到最大量.
(1)求硫酸物質(zhì)的量濃度?
(2)該合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
(3)求該合金鋁和鎂的物質(zhì)的量之比?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SO2組成,由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實驗步驟如圖1:

(1)蛇紋石礦加鹽酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,還含有的金屬離子是
 

(2)進行I操作時,控制溶液的pH=7.8(有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表),Ca(OH)2不能過量,若Ca(OH)2過量可能會導(dǎo)致
 
溶解,產(chǎn)生
 
沉淀.
氫氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
開始沉淀pH1.93.39.4

沉淀完全時PH
3.25.412.4
(3)從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作為顏料,先向沉淀物A中加入(填所加物質(zhì)的化學(xué)式),然后
 
、
 
、灼燒(填實驗操作名稱).灼燒操作需在
 
中進行(填寫儀器名稱),上述實驗中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)是
 
(填化學(xué)式).
(4)現(xiàn)設(shè)計實驗,確定產(chǎn)品aMgCO3?bMg(OH)2?cH2O中a、b、c的值,請寫出下列實驗步驟中所需要測定的項目(可用試劑:濃硫酸、堿石灰、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水):①樣品稱量,②高溫分解,③測出水蒸氣的質(zhì)量,④
 
,⑤稱量MgO的質(zhì)量.
(5)從下列儀器圖2中(裝有必要的試劑)中選擇完成上述實驗所必需的儀器,連接一套裝置
 
(選擇儀器代號,可重復(fù)使用,用“A→B→…→”表示)
(6)18.2g產(chǎn)品完全分解后.產(chǎn)生6.6gCO2和8.OgMgO,由此可知,產(chǎn)品的化學(xué)式中    a=
 
,b=
 
,c=
 

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同步練習(xí)冊答案