Question

銅及其化合物在生產和生活實際中應用廣泛．
Ⅰ．某學習小組對粗銅提純（電解精煉）后的陽極泥（主要成分為銀、金）進行如下實驗．

（1）操作③所需的儀器有：燒杯、______．
（2）為了回收金，他們查閱了有關資料如表：

編號	常溫下反應	化學平衡常數
反應1	Au+6HNO3 Au（NO3）3+3NO2↑+3H2O	＜10-5
反應2	Au3++Cl- [AuCl4]-	＞105

從資料中可知，常溫下金很難與硝酸反應，但卻可溶于王水（濃硝酸與濃鹽酸體積比為1：3的混合物）．請你運用化學平衡移動原理，簡要說明金能溶于王水的原因：______．
Ⅱ．學習小組對無水硫酸銅分解的產物進行實驗探究．
[提出問題]碳酸鈣受熱分解生成CaO和CO₂，那么無水硫酸銅受熱分解也只生成CuO和SO₃嗎？
[設計實驗]按如圖裝置進行試驗．

[實驗過程]
a．準確稱取無水硫酸銅2.40g于裝置A試管中加熱，直至固體全部變為黑色，經驗證該黑色粉末為CuO
b．實驗中，觀察到裝置E中的水部分被排入量筒中；實驗結束后，測得量筒中水的體積為112mL（已折算成標準狀態下氣體的體積），并測得干燥管D的質量增加了1.32g．
（3）裝置C的作用______．
（4）根據裝置E、F中現象，推測還有氣體______（填分子式）生成；實驗生成的SO₃為______ mol．
（5）裝置A中反應的化學方程式為______．
[實驗結論]無水硫酸銅受熱分解不僅僅生成Cu和SO₃．
[反思與評價]
（6）任何實驗都存在誤差，請指出本實驗中可能造成誤差的因素______（任寫2點）

Answer 1

解：Ⅰ．（1）過濾所需的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案為：漏斗、玻璃棒；
（2）根據表中的信息，Au+6HNO₃（濃）=Au（NO₃）₃+3NO₂↑+3H₂O，并且Au³⁺+4Cl^-=AuCl₄^-，在王水中，含有濃硝酸和濃鹽酸，濃鹽酸含有大量氯離子，Au³⁺離子與氯離子形成穩定的AuCl₄^-離子，使反應2平衡向右移動，則金溶于王水中，
故答案為：濃鹽酸含有大量氯離子，Au³⁺離子與氯離子形成穩定的AuCl₄^-離子，使反應②平衡向右移動，則金溶于王水中；
Ⅱ．（3）氣體通過B裝置后還剩二氧化硫和氧氣、水蒸氣，水蒸氣能影響實驗的測定，所以必須通過干燥劑吸收水分，所以濃硫酸的作用是：吸收水份干燥氣體，
故答案為：吸收水份干燥氣體；
（4）無水硫酸銅的組成元素以及該氣體不溶于水，所以該氣體為氧氣，A裝置加熱硫酸銅生成三氧化硫和氧氣、二氧化硫、和氧化銅，方程式為：3CuSO₄3CuO+2SO₂↑+SO₃↑+O₂↑，O₂的物質的量為：=0.005mol，則SO₃為0.005mol，故答案：O₂；0.005mol；
（5）加熱硫酸銅生成三氧化硫和氧氣、二氧化硫、和氧化銅，方程式為：3CuSO₄3CuO+2SO₂↑+SO₃↑+O₂↑，故答案為：3CuSO₄3CuO+2SO₂↑+SO₃↑+O₂↑；
（6）根據裝置內部有氣體滯留，氣體吸收不完全；稱量造成的誤差；讀數造成的誤差都是造成誤差的因素，故答案為：裝置內部有氣體滯留，氣體吸收不完全；稱量造成的誤差．
分析：Ⅰ．（1）過濾所需的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）金離子可以和氯離子之間發生反應，形成穩定的AuCl₄^-離子，可以根據化學平衡移動原理來解釋；
Ⅱ．（3）濃硫酸具有吸水性，能干燥酸性或中性氣體；
（4）根據無水硫酸銅的組成元素、氧化還原反應中元素的化合價有升也有降以及該氣體不溶于水來判斷；根據氧化還原反應中元素的化合價有升也有降來判斷產物并寫出方程式、配平，根據方程式計算；
（5）根據氧化還原反應元素的化合價有升也有降來判斷產物，根據化合價升降總數相等來配平；
（6）根據裝置內部有氣體滯留，氣體吸收不完全；稱量造成的誤差；讀數造成的誤差等．
點評：本實驗題綜合性較強，難點是確定硫酸銅的分解方程式的書寫，注意堿石灰吸收的二氧化硫有部分是硫酸銅分解生成的、部分是三氧化硫和水、亞硫酸氫鈉反應生成的二氧化硫．