Question

【題目】已知CaSO4受熱分解，由于受熱溫度不同，氣體成分也不同．氣體成分可能為SO2、SO3和O2中的一種、二種或三種．某化學課外活動小組準備通過系列實驗探究CaSO4分解生成的氣體，進而確定CaSO4分解的化學方程式．
（1）[提出猜想]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二種；（填分子式）
（2）Ⅲ．所得氣體的成分可能含有 SO2、SO3、O2三種．[設計實驗]
該化學課外活動小組準備通過測定D裝置的增重以及量筒中水的體積，來探究CaSO4分解生成的氣體成分，進而確定CaSO4分解的化學方程式．

[實驗過程]
根據上述實驗方案進行試驗．已知實驗結束時，CaSO4完全分解．
請結合以下實驗現象和記錄的實驗數據進行分析：
①若實驗結束時，G中量筒沒有收集到水，則證明猜想正確．（填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ）
②若實驗結束時，裝置D的總質量增加，能否斷定氣體產物中一定含有SO2而不含SO3？請說明理由： ．
③該實驗設計中，容易給測定帶來較大誤差的因素有 ．
（寫出一種即可）
④經改進后，有兩組同學進行該實驗，由于加熱時的溫度不同，實驗測得數據也不同，
相關數據如下：

實驗小組	稱取CaSO4 的質量（g）	裝置D增加 的質量（g）	量取氣體體積的裝置測量的氣體體積 （折算成標準狀況下氣體的體積） （mL）
一	4.08	2.56	224
二	5.44	2.56	448

請通過計算，推斷第二組同學得出的CaSO4分解的化學反應方程式：
第二組： ．

Answer 1

【答案】
（1）SO2、O2
（2）Ⅰ；不能，因為SO3與B中的飽和NaHSO3反應會生成等物質的量的SO2；排水量氣法測定氣體的體積時量筒和廣口瓶中液面變化和壓強變化對液體體積的讀數會產生誤差；2CaSO4 2CaO+2SO2↑+O2↑
【解析】解：（1）[提出猜想]Ⅱ．根據硫酸鈣分解可能發生兩種情況2CaSO4 2CaO+2SO2↑+O2↑或 CaSO4 CaO+SO3↑，或者兩個反應同時發生來判斷，所得氣體的成分可能只含 SO3一種，所得氣體的成分可能含有SO2、O2 ， 所得氣體的成分可能含有 SO2、SO3、O2三種，所以答案是：SO2、O2；（2）[實驗過程] ①若實驗結束時裝置G中量筒沒有收集到水，說明生成的氣體完全被吸收，因為生成二氧化硫時一定生成氧氣，氧氣不能被吸收，所以生成的氣體只能是三氧化硫，所以I是正確的，故選I，所以答案是：Ⅰ；②若實驗結束，經測定裝置D的總質量增加了，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B中的飽和NaHSO3反應會生成等物質的量的SO2；所以答案是：不能，因為SO3與B中的飽和NaHSO3反應會生成等物質的量的SO2；③該實驗設計中，容易給測定帶來較大誤差的因素有，排水量氣法測定氣體的體積時量筒和廣口瓶中液面變化和壓強變化對液體體積的讀數會產生誤差最大，所以答案是：排水量氣法測定氣體的體積時量筒和廣口瓶中液面變化和壓強變化對液體體積的讀數會產生誤差；④二組、設5.44g硫酸鈣分解生成xmolSO3 ， ymolSO2 ， 則有
80x+64y=2.56
x+y= =0.04
解之得：x=0，y=0.04mol，
又n（O2）= =0.02mol，所以二者的物質的量之比為2：1，方程式：2CaSO4 2CaO+2SO2↑+O2↑；
所以答案是：2CaSO4 2CaO+2SO2↑+O2↑．