Question

硫酸銅在加熱條件下發(fā)生分解反應(yīng)，生成氧化銅、二氧化硫、三氧化硫和氧氣。請(qǐng)用給出的儀器、藥品（如圖6-13所示）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定硫酸銅在加熱分解時(shí)產(chǎn)生的氧氣、二氧化硫、三氧化硫與參加反應(yīng)的硫酸銅的物質(zhì)的量的關(guān)系，并確定在該條件下硫酸銅分解反應(yīng)的化學(xué)方程式。?

圖6-13

實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)和有關(guān)結(jié)果如下：①準(zhǔn)確稱量4.80 g無水硫酸銅；②測(cè)出量筒中水的體積（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積）為224 mL；③干燥管在實(shí)驗(yàn)后質(zhì)量增加2.56 g；④實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)裝置F中的溶液變?yōu)镹a₂SO₄溶液（不含其他雜質(zhì)）。請(qǐng)完成下列各題：?

（1）硫酸銅加熱分解產(chǎn)生的混合氣體首先通過       （填序號(hào)），發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　。?

（2）若氣流方向從左向右，分解后混合氣體依次通過裝置的順序?yàn)?U>       （填進(jìn)出口序號(hào)）。

（3）裝置D的作用是　　　　　　　　　　；裝置C的作用是　　　　　　　　　  　　。

（4）根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，確定該條件下硫酸銅分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：　　　　　　　　　　。

Answer 1

（1）F　SO₃+2NaHSO₄Na₂SO₄+2SO₂+H₂O?

(2)1—10—9—6—5—3—4—8—7—2?

(3)干燥SO₂和O₂　保證后面堿石灰吸收的是SO₂?

（4）3CuSO₄3CuO+2SO₂↑+SO₃↑+O₂↑?

解析：由于CuSO₄加熱分解產(chǎn)生3種氣體，為了確定分解反應(yīng)方程式，必須知道3種氣體各自的物質(zhì)的量。由于SO₃、SO₂是極易或易溶于水的氣體，故最終采用氣體排水量氣的只能是O₂。干燥管實(shí)驗(yàn)質(zhì)量增加是吸收的SO₂（水已被濃H₂SO₄吸收），但需注意SO₃與NaHSO₃溶液反應(yīng)時(shí)又產(chǎn)生了SO₂。?

n(CuSO₄)==0.03 mol?

n(總SO₂)==0.04 mol?

(0.04-0.03) mol=0.01 mol?

  SO₃+2NaHSO₃Na₂SO₄+2SO₂+H₂O　Δn(g)?

1 mol　　　                          　2 mol           1 mol?

0.1 mol　　                        0.02 mol         0.01 mol?

n(原SO₂)=n（總SO₂）-n(生SO₂)=0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol?

n(O₂)==0.01 mol?

故n(SO₃)∶n(SO₂)∶n(O₂)∶n(CuSO₄)=0.01∶0.02∶0.01∶0.03=1∶2∶1∶3