Question

19．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．請用下圖所示裝置，測定硫酸銅在加熱分解時產(chǎn)生的各物質(zhì)與參加反應(yīng)的硫酸銅的物質(zhì)的量的關(guān)系．

實驗測得數(shù)據(jù)和有關(guān)結(jié)果如下：
①準確稱得無水硫酸銅2.4g；
②②測出量筒中水的體積，折算成標況下氣體的體積為122ml；
③③干燥管在實驗后質(zhì)量增加1.28g；
④④實驗結(jié)束時裝置B中的NaHSO₃溶液變?yōu)镹a₂SO₄溶液（不含其他溶質(zhì)）．
試回答：
（1）裝置B的作用是：吸收生成的SO₃氣體，寫出化學(xué)方程式：SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑
（2）裝置C的作用是：干燥SO₂和O₂
（3）裝置E和F的作用是由D來的氣體將E中的水壓到量筒F中，測定生成O₂的體積
（4）實驗數(shù)據(jù)測出后，據(jù)此計算出SO₂為0.01mol，SO₃為0.005mol．
（5）硫酸銅受熱分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)混合氣體中有三氧化硫，NaHSO₃能與三氧化硫反應(yīng)生成Na₂SO₄、H₂O和SO₂；
（2）根據(jù)濃硫酸可作干燥劑；根據(jù)SO₂能與堿石灰反應(yīng)，而氧氣與與堿石灰不反應(yīng)；
（3）根據(jù)氧氣不溶于水，可用排水法測定氣體的體積；
（4）根據(jù)量筒內(nèi)液體的體積即為O₂的體積，根據(jù)n=$\frac{v}{vm}$來分析；根據(jù)干燥管增重的質(zhì)量為SO₂的質(zhì)量（包括原來的和通NaHSO₃后生成的），再根據(jù)電子得失守恒n（O₂）×4=n（SO₂）×2求出分解產(chǎn)生的SO₂的物質(zhì)的量，最后根據(jù)方程式SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑求出SO₃的物質(zhì)的量；
（5）依據(jù)（4）計算得到生成物的物質(zhì)的量，然后寫出化學(xué)方程式．

解答 解：（1）混合氣體中有三氧化硫，NaHSO₃能與三氧化硫反應(yīng)生成Na₂SO₄、H₂O和SO₂：SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑，可NaHSO₃來除去三氧化硫，
故答案為：吸收生成的SO₃氣體；SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑；
（2）濃硫酸可作干燥劑，可吸收SO₂和O₂中的水蒸氣，
故答案為：干燥SO₂和O₂；
（3）因氧氣不溶于水，可用排水法測定氣體的體積，將由D來的氣體將E中的水壓到量筒F中，測定生成O₂的體積，
故答案為：由D來的氣體將E中的水壓到量筒F中，測定生成O₂的體積；
（4）量筒內(nèi)液體的體積即為O₂的體積，其物質(zhì)的量為$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，根據(jù)電子得失守恒n（O₂）×4=n（SO₂）×2，即0.005mol×4=n（SO₂）×2，則n（SO₂）=0.01mol，干燥管增重的質(zhì)量為SO₂的質(zhì)量（包括原來的和通NaHSO₃后生成的）為1.28g，物質(zhì)的量為0.02mol，所以與NaHSO₃反應(yīng)生成的SO₂為0.01mol，由方程式SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑可知SO₃的物質(zhì)的量為0.005mol，
故答案為：0.01；0.005．
（5）依據(jù)（4）計算得到生成物的物質(zhì)的量寫出化學(xué)方程式為3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑，
故答案為：3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑．

點評 本題主要考查了實驗的原理與計算，在計算時要抓住電子得失守恒，尤其要注意干燥管增重的質(zhì)量為SO₂的質(zhì)量包括原來的和通NaHSO₃后生成的，題目難度中等．