题目内容
【题目】兴趣小组的同学对硫酸铜的性质进行了如下探究 实验一：将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时还有气泡放出。
（提出猜想）从物质组成元素的角度考虑，放出的气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几 种。
（查阅资料）①酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②O2+4KI+4HC1=2I2+4KC1+2HO，I2为碘单质，遇淀粉溶液变蓝。
（方案设计）依据上述猜想，他们分别设计了如下方案：
(1)甲同学为确定是否含有 SO2，他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色 未发生变化，则该气体中___SO2(填“有”或“无”)
(2)乙同学为判断是否含有O2，同时确定气体成分，设计了如图1的实验装置。
（实验结论）如图 装置：A中观察到____现象，证明无 O2，B 中观察到____证明该气体是 H2。
（实验反思）大家认为乙同学在加热之前，应对气体先____以确保安全。
实验二：兴趣小组的同学又将一定量的 Na2CO3溶液滴入到 CuSO4溶液中得到一种化学式 为 aCuCO3bCu(OH)2的蓝绿色固体物质 X，并通过如图的实验装置测定X的组成。
（查阅资料）Cu(OH)2在66℃~68℃完全分解：Cu(OH)2
CuO＋H2O；CuCO3在200℃~220℃完全分解：CuCO3CuO＋CO2↑；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。
（实验步骤）①连接仪器，____，准确称取一定量的样品 X 放在 C 装置中；②打开活塞鼓入一段时间空气，称量装置 D、E的质量；③关闭活塞，控制 C 装置中的温度为250℃对X进行热分解，直至 C装置中剩余固体质量不再变化为 止；④打开话塞，___；⑤冷却称得装置 D增重5.4g，装置 E 增重 8.8g。
(3)洗气瓶 A中氢氧化钠溶液的作用是___；B中所装液体为______。(填名称)
(4)通过计算可得：a∶b＝_____。
(5)若缺少F装置，测得的a∶b____。(选填“偏大”、“偏小”、“不变)
(6)在一定温度下，向一定质量的蒸馏水中加入18.4g无水硫酸铜粉末(白色)， 充分搅拌并过滤，得到25g蓝色晶体(CuSO45H2O)和一定质量的滤液，若此温度下无水硫酸铜的溶解度为 40g，则所用蒸馏水的质量是___。(写出计算过程)
【答案】无 A溶液无明显现象，未变蓝 铜网表面黑色的转化为红色 检验纯度 检查气密性 通入干燥空气 排除空气中的CO2 浓H2SO4 2∶3 不变 15g
【解析】
[方案设计]
（1）SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色未发生变化，则该气体中无SO2；
[实验结论]
由化学方程式
可知，反应生成的碘能使淀粉溶液变蓝色可知，没有氧气，淀粉溶液就不变色，A中观察到溶液无明显现象，未变蓝，证明无O2；
氢气能在加热的条件下和氧化铜反应生成红色的铜，故B中观察到黑色的粉末变成红色，证明该气体是H2。
[实验反思]
可燃性气体在混有空气的情况下点燃有可能发生爆炸，点燃前要检验气体的纯度；
实验二：①连接仪器，在实验开始前需要检查仪器的气密性；
④打开话塞，通入干燥空气，目的是把装置中的水蒸气全部鼓入装置D中，把二氧化碳鼓入E装置中，减少实验误差；
（3）洗气瓶 A中氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的CO2；B中所装液体为浓硫酸，作用是吸收空气中的水；
（4）装置D增重5.4g，即为生成水的质量；装置E增重8.8g，即为生成二氧化碳的质量；
设氢氧化铜的质量为x，碳酸铜的质量为y：
所以
（5）若缺少F装置，测得的a∶b不变，因为F在E后边没有计量，所以不影响测量结果。
（6）25g蓝色晶体(CuSO45H2O)中硫酸铜的质量为
，则水的质量为25g-16g=9g；
则蒸馏水中溶解的硫酸铜的质量为18.4g-16g=2.4g，因为有硫酸铜晶体析出，所以此时的溶液为饱和溶液，又因为此温度下无水硫酸铜的溶解度为40g，设溶解2.4g硫酸铜的水的质量为x，由等式
，可求出x=6g；
故所用蒸馏水的质量为6g+9g=15g。
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