Question

【題目】無水硫酸銅(CuSO4)為白色或灰白色粉末。其水溶液顯藍(lán)色,呈弱酸性。可用作殺菌劑和電解精煉銅時(shí)的電解液。某化學(xué)課外活動(dòng)小組通過設(shè)計(jì)硫酸銅受熱分解的探究實(shí)驗(yàn)，測定氣體產(chǎn)物的成分(已知硫酸銅完全分解，固體產(chǎn)物僅含CuO)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,回答下列問題

(1)實(shí)驗(yàn)前需進(jìn)行的操作是_________，儀器a的名稱是_____，加熱時(shí)試管外壁必須干燥，要先均勻加熱，再集中加熱，其目的是__________。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)根據(jù)f中量筒是否收集到水，確定氣體產(chǎn)物中有無_______（填化學(xué)式）。

(3)裝置c的作用是_________。

(4)裝置d中的化學(xué)方程式為____，_____。有小組成員建議在裝置d后增加連接一個(gè)干燥管，其原因是_______。

(5)按完善裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)束前后測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下：(填化學(xué)式)。

實(shí)驗(yàn)前無水硫酸銅的質(zhì)量/g	實(shí)驗(yàn)后裝置d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
6.4	2.56	224

通過計(jì)算，寫出CuSO4受強(qiáng)熱分解的化學(xué)方程式：______。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 酒精噴燈 防止試管受熱時(shí)驟冷驟熱而破裂 O2 干燥氣體 CaO＋SO2=CaSO3 2NaOH＋SO2=Na2SO3+H2O e中水蒸氣進(jìn)入d中，導(dǎo)致誤差，從而對(duì)SO2的定量檢驗(yàn)造成干擾 4CuSO44CuO+2SO2↑+O2↑+2SO3↑

【解析】

實(shí)驗(yàn)儀器的作用：發(fā)生裝置→氣體轉(zhuǎn)換→氣體干燥→氣體吸收裝置→排水→測量裝置；根據(jù)硫酸銅分解可能發(fā)生兩種情況2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑或CuSO4CuO+SO3↑或者兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生來判斷。

(1)為確保測量氣體體積的準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)前需進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；儀器a的名稱是酒精噴燈，加熱時(shí)試管外壁必須干燥，要先均勻加熱，再集中加熱，其目的是防止試管受熱時(shí)驟冷驟熱而破裂。

(2)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(jì)算，最后利用排水量氣法測定氧氣的體積。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)根據(jù)f中量筒是否收集到水，確定氣體產(chǎn)物中有無O2。

(3)裝置c的作用是濃硫酸干燥二氧化硫氣體和氧氣，確保堿石灰吸收的只有二氧化硫。

(4)裝置d中的化學(xué)方程式為CaO＋SO2=CaSO3，2NaOH＋SO2=Na2SO3+H2O，CaO＋H2O=Ca(OH)2。有小組成員建議在裝置d后增加連接一個(gè)干燥管，其原因是e中水蒸氣進(jìn)入d中，導(dǎo)致誤差，從而對(duì)SO2的定量檢驗(yàn)造成干擾。

(5)n（O2）=mol=0.01mol，按方程式：2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑反應(yīng)時(shí)，只生成0.02molSO2，現(xiàn)測到d中增加的質(zhì)量2.56g，=0.04mol，6.4g硫酸銅=0.04mol，生成0.02molSO2，則有0.02molSO3，通過計(jì)算，寫出CuSO4受強(qiáng)熱分解的化學(xué)方程式：4CuSO44CuO+2SO2↑+O2↑+2SO3↑。