Question

9．已知硫酸銅在加熱條件下發(fā)生分解反應，生成氧化銅、二氧化硫、三氧化硫和氧氣．請用如圖所示裝置，測定硫酸銅在加熱分解時產(chǎn)生的各物質與參加反應的硫酸銅的物質的量的關系．實驗測得數(shù)據(jù)和有關結果如下：

①準確稱得無水硫酸銅 2.4g；
②測出量筒中水的體積，折算成標準狀態(tài)下氣體的體積為112mL；
③干燥管在實驗后質量增加1.28g；
④實驗結束時裝置B中的NaHSO₃溶液變?yōu)镹a₂SO₄溶液（不含其他溶質）．
請回答下列問題：
（1）裝置B的作用是吸收生成的SO₃氣體；發(fā)生的化學方程式SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑．
（2）裝置C的作用是干燥SO₂和O₂；干燥管收集到的物質是SO₂．
（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，首先應計算出的物質是O₂，有0.005mol；并據(jù)此計算出SO₂為0.01mol，SO₃為0.005mol．

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，而氧氣與與堿石灰不反應；
（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)干燥管增重的質量為SO₂的質量（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的物質的量，最后根據(jù)方程式SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑求出SO₃的物質的量．

解答 解：（1）混合氣體中有三氧化硫，NaHSO₃能與三氧化硫反應生成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；SO₂能與堿石灰反應，而氧氣與與堿石灰不反應，所以干燥管收集到的物質是SO₂，
故答案為：干燥SO₂和O₂；SO₂；
（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，干燥管增重的質量為SO₂的質量（包括原來的和通NaHSO₃后生成的）為1.28g，物質的量為0.02mol，所以與NaHSO₃反應生成的SO₂為0.01mol，由方程式SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑可知SO₃的物質的量為0.005mol，
故答案為：O₂；0.005；0.01；0.005．

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量為SO₂的質量包括原來的和通NaHSO₃后生成的，題目難度中等．