Question

【題目】硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O)是一種用途廣泛的試劑。某小組擬探究硫酸銅晶體的性質(zhì)。

實驗I:探究硫酸銅的氧化性。

取適量硫酸銅溶液于試管中，加入(NH4)2SO3溶液，產(chǎn)生沉淀M。過濾、洗滌，得到固體M。為了探究M的組成，進行如下實驗:

①將一定量同體M分成兩份。

②在一份固體中加入稀硫酸，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體(X)，溶液變成藍色并有紅色固體生成；將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色。

③在另一份固體中加入濃燒堿溶液，共熱，產(chǎn)生氣體(Y)，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍�；卮鹣铝袉栴}:

（1）Y的電子式為_____________________。

（2）經(jīng)測定M中陽離子、陰離子個數(shù)之比為2:1。M的化學(xué)式為__________。

實驗II:探究硫酸銅晶體的熱穩(wěn)定性。

取少量硫酸銅晶體進行實驗，裝置如圖所示。

己知部分實驗現(xiàn)象為:A中藍色晶體逐漸變成白色粉末，最后變成黑色粉末；B中產(chǎn)生白色沉淀；D中溶液變成紅色。

（3）分析推測硫酸銅晶體的分解產(chǎn)物有_________________________。

（4）B、C裝置的位置不能互換的原因是_______________________________________。

（5）D中的反應(yīng)分兩步進行，寫出第一步反應(yīng)的離子方程式_____________________。

Answer 1

【答案】 NH4CuSO3 CuO、SO3、SO2、O2、H2O 互換后，SO3溶于品紅溶液，BaCl2溶液無法檢出SO3 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

【解析】分析：I、在一份固體中加入稀硫酸，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體(X)，溶液變成藍色并有紅色固體生成，說明有硫酸銅和單質(zhì)銅生成；將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，氣體是二氧化硫。

③在另一份固體中加入濃燒堿溶液，共熱，產(chǎn)生氣體(Y)，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，Y是氨氣；

II、A中藍色晶體逐漸變成白色粉末，最后變成黑色粉末，說明逐漸失去結(jié)晶水，最終變?yōu)檠趸�銅；B中產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀是硫酸鋇，說明有三氧化硫產(chǎn)生；D中溶液變成紅色，說明有鐵離子生成，因此分解產(chǎn)物中有氧化性氣體產(chǎn)生，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)原理分析判斷。

詳解：（1）根據(jù)以上分析可知Y是堿性氣體氨氣，氨氣是含有共價鍵的共價化合物，氨氣的電子式為。

（2）根據(jù)以上分析可知M中的陽離子是銨根離子和亞銅離子，陰離子是亞硫酸根離子。經(jīng)測定M中陽離子、陰離子個數(shù)之比為2:1，因此根據(jù)物質(zhì)顯電中性可知M的化學(xué)式為NH4CuSO3。

（3）根據(jù)以上分析可知分解產(chǎn)物中含有水蒸氣、氧化銅、三氧化硫。具有氧化性的氣體應(yīng)該是氧氣，氧氣只能是氧化產(chǎn)物，則一定還存在還原產(chǎn)物二氧化硫，即硫酸銅晶體的分解產(chǎn)物有CuO、SO3、SO2、O2、H2O。

（4）由于互換后，SO3溶于品紅溶液，BaCl2溶液無法檢出SO3，所以B、C裝置的位置不能互換。

（5）D中的反應(yīng)分兩步進行，第一步是氧氣氧化亞鐵離子，然后鐵離子與KSCN溶液反應(yīng)，則第一步反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O。