题目内容

硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,加热温度不同,气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组通过设计探究性实验,测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如下图所示:

[提出猜想]
Ⅰ.所得气体的成分可能只含SO3一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有________两种;
Ⅲ.所得气体的成分可能含有________三种。
[实验探究]
实验操作过程略。已知实验结束时,硫酸铜完全分解。
(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口的连接顺序为①→⑨→⑩→⑥→⑤→________→________→________→________→②(填接口序号)。
(2)若实验结束时B中量筒没有收集到水,则证明猜想________正确。
(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同,数据如下:

实验
小组
称取CuSO4
的质量/g
装置C增加
的质量/g
量筒中水的体积折算成标准状况下气体的体积/mL

6.4
2.56
448

6.4
2.56
224
 
请通过计算,推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学方程式。
第一小组:________________________________________________________;
第二小组:________________________________________________________。

Ⅱ.SO2、O2 Ⅲ.SO2、SO3、O2
(1)③ ④ ⑧ ⑦ (2)Ⅰ
(3)2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑   4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2

解析

练习册系列答案
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苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为:

已知:

 
颜色、状态
沸点(℃)
  密度(g·cm-3
*苯甲酸
无色、片状晶体
249
1.2659
苯甲酸乙酯
无色澄清液体
212.6
1.05
乙醇
无色澄清液体
78.3
0.7893
环己烷
无色澄清液体
80.8
0.7318
 
*苯甲酸在100 ℃会迅速升华。
实验步骤如下:
a.在100 mL圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸、25 mL乙醇(过量)、20 mL 环己烷,以及4 mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按下图所示装好仪器,控制温度在65~70 ℃加热回流2 h。反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”(沸点62.6 ℃)蒸馏出来,再利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。
b.反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞。继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。

c.将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。
d.用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层。加入氯化钙,对粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚后,继续升温,接收210~213℃的馏分。
e.检验合格,测得产品体积为12.86 mL。
回答下列问题:
(1)①步骤a中使用分水器不断分离除去水的目的是__________________________。
②步骤b中应控制馏分的温度在________。
A.65~70 ℃       B.78~80 ℃      C.85~90 ℃      D.215~220 ℃
③加入乙醇过量的主要原因是____________________________________。
(2)若Na2CO3加入不足,在步骤d蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是_____________________________________________________________________。
(3)关于步骤d中的分液操作叙述正确的是________。
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞。将分液漏斗倒转过来,用力振摇
B.振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃活塞放气
C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.放出液体时,需将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(4)该实验的产率为________。

某研究性学习小组为合成1丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CHCH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH;
CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。

请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯,写出化学反应方程式:              ,              。 
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是      ,      。c和d中盛装的试剂分别是       ,      。若用以上装置制备H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是        ;在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是            (填序号)。
①饱和Na2SO3溶液;②酸性KMnO4溶液;③石灰水;④无水CuSO4;⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是     。 
a.低温、高压、催化剂
b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂
d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品。为纯化1丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1丁醇 118℃,并设计出如下提纯路线:
粗品滤液有机层1丁醇、乙醚纯品
试剂1为     ,操作1为    ,操作2为    ,操作3为      

碳酸钠—过氧化氢加合物(aNa2CO3·bH2O2)具有漂白、杀菌作用。实验室用“醇析法”制备该物质的实验步骤如下:
第1步:取适量碳酸钠溶解于一定量水里,倒入烧瓶中;再加入少量稳定剂(MgCl2和Na2SiO3),搅拌均匀。
第2步:将适量30%的H2O2溶液在搅拌状态下滴入烧瓶中,于15 ℃左右反应1 h。
第3步:反应完毕后再加入适量无水乙醇,静置、结晶,过滤、干燥得产品。
(1)第1步中,稳定剂与水反应生成两种常见的难溶物,其化学方程式为___________________________________________________________。
(2)第2步中,反应保持为15 ℃左右可采取的措施是_____________________
___________________________________________________。
(3)第3步中,无水乙醇的作用是____________________________________。
(4)H2O2的含量可衡量产品的优劣。现称取m g(约0.5 g)样品,用新煮沸过的蒸馏水配制成250 mL溶液,取25.0 mL于锥形瓶中,先用稀硫酸酸化,再用c mol·L1 KMnO4溶液滴定至终点。
①配制250 mL溶液所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒________、________;
②滴定终点观察到的现象是______________________________________。

(5)可模拟用蒸馏法测定样品中碳酸钠的含量。装置如右图所示(加热和固定装置已略去),实验步骤如下:
步骤1:按右图所示组装仪器,检查装置气密性。
步骤2:准确量取(4)中所配溶液50 mL于烧瓶中。
步骤3:准确量取40.00 mL约0.2 mol·L1 NaOH溶液两份,分别注入烧杯和锥形瓶中。
步骤4:打开活塞K1、K2,关闭活塞K3缓缓通入氮气一段时间后,关闭K1、K2,打开K3;经分液漏斗向烧瓶中加入10 mL 3 mol·L1硫酸溶液。
步骤5:加热至烧瓶中的液体沸腾,蒸馏,并保持一段时间。
步骤6:经K1再缓缓通入氮气一段时间。
步骤7:向锥形瓶中加入酸碱指示剂,用c1 mol·L1 H2SO4标准溶液滴定至终点,消耗H2SO4标准溶液V1 mL。
步骤8:将实验步骤1~7重复两次。
①步骤3中,准确移取40.00 mL NaOH溶液所需要使用的仪器是________;
②步骤1~7中,确保生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收的实验步骤是________(填序号);
③为获得样品中碳酸钠的含量,还需补充的实验是______________________。

硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,该气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种.某化学课外活动小组通过设计一探究性实验,测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如右图所示:

【提出假设】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含_________一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有____________________二种;
Ⅲ.所得气体的成分可能含有SO2、SO3、O2三种。
【实验探究】实验操作过程(略)已知实验结束时,硫酸铜完全分解。
(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为①⑨⑩______________(填序号、仪器不重复使用)。
(2)实验过程中,仪器F的作用是                                               。
【验证假设,分析推理】
(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同.数据如下:

实验
小组
称取无水CuSO4的质量/g
仪器C增加的质量/g
量筒中水的体积折算标准状况下气体的体积/mL

6.4
2.56
224

6.4
2.56
448
 
请通过计算,推断出第②小组CuSO4分解的化学反应方程式:                            。
若将①小组CuSO4分解时所得气体在一定条件下反应并达到平衡,恢复到反应前的温度和压强时,测得密度是反应前的,其平衡常数表达式为                                最终所得气体的平均相对分子质量为__________(保留一位小数)

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