题目内容
无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，受热温度不同生成的气体成分也不同。气体成分可能含SO3、SO2和O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组设计探究性实验，测定反应产生的SO3、SO2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】
猜想I．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含SO3一种；
猜想Ⅱ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含_______两种。
猜想Ⅲ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有_______三种。
【实验探究】
已知实验结束时，硫酸铜完全分解。
（1）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①→⑨→⑩→⑥→⑤→____→_____→_____→______→②。(填接口序号)
（2）若实验结束时装置B中量筒没有收集到水，则证明猜想_______(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ’’)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：
请通过计算，推断出在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：_____________________________________________________________。
SO2、O2；SO3、SO2、O2（1）③,④,⑧,⑦（2）Ⅰ（3）2CuSO4
2CuO＋2SO2↑＋O2↑；4CuSO44CuO＋2SO2↑＋2SO3↑＋O2↑
解析试题分析：【提出假设】根据硫酸铜分解可能发生两种情况2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑或CuSO4CuO+SO3↑或者两个反应同时发生来判断，故Ⅱ. SO2、O2；Ⅲ. SO3、SO2、O2（1）体的制备和收集按照发生装置→气体吸收装置→排水→测量装置来安装实验仪器，故答案为：③④⑧⑦；（2）SO3与SO2均易溶于水、O2不溶于水，实验结束时装置B中量筒没有收集到水，说明产生易溶于水的气体SO3或SO2，没有产生O2，故证明猜想I（3）SO2、SO3气体能与碱性物质反应，用碱石灰可吸收SO2、SO3气体，则装置C增加的质量即为产生SO3与SO2质量和，O2不溶于水，实验结束时装置B中量筒收集到水的体积即为产生的O2体积，第一小组：设6.4g硫酸铜分解生成xmolSO3，ymolSO2，则80x+64y=2.56g，x+y=
=0.04mol，解得x=0mol，y=0.04mol，又n(O2)=
=0.02mol，即SO2与O2的物质的量之比为2：1，故答案为：2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑；第二小组设6.4g硫酸铜分解生成xmolSO3，ymolSO2，则80x+64y=3.84g，x+y==0.04mol，解得x=0.02mol，y=0.02mol，又n(O2)=
=0.01mol，即物质的量SO3：SO2：O2=2：2：1，故答案为：4CuSO44CuO＋2SO2↑＋2SO3↑＋O2↑。
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
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如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置。
（1）请简述检验它的气密性的方法_______________________。
（2）利用如图1所示装置可以制取（填反应物状况及发生反应是否需要的条件）________________________气体。
某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态。请回答有关问题。
（3）已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g/cm3，则其物质的量浓度为____________（计算结果保留两位小数）。用若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。
（4）当打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是_______________________。B装置烧杯中液体的作用是__________________________________。当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。
（5）已知下列反应可以发生：Fe2O3+3KNO3+4KOH
2K2FeO4+3KNO2+2H2O，而A装置中的稀硝酸即使换成浓硝酸，也不能生成+6价的铁的化合物，其原因是________。
a．HNO3的氧化性比KNO3弱
b．反应的温度不够
c．HNO3的热稳定性比KNO3差
d．FeO42－不能存在于酸性溶液中
（6）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol/LKSCN溶液、0.2mol/L酸性KMnO4溶液、0.1mol/LKI溶液、氯水等。请你设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写下列实验报告：
| 实验步骤 | 操作 | 现象与结论 |
| 第一步 | 取少量液体装于试管，向试 管中滴入几滴KSCN溶液。 | |
| 第二步 | | 若溶液紫色褪去，则说明含有Fe2+； 若无明显变化，则说明不含Fe2+。 |
粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的，杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下：
经操作I得到粗胆矾，操作III得到精制胆矾。两步操作相同，具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知：
、
、
转化为相应氢氧化物时，开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：
| | | | |
| 开始沉淀时的pH | 2.7 | 7.6 | 5.2 |
| 完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 6.4 |
（1）溶解、过滤需要用到玻璃棒，它的作用是 。
（2）写出加入3% H2O2后发生反应的离子方程式 。（原溶液显酸性）。
（3）加稀氨水调节pH应调至范围 。下列物质可用来替代稀氨水的是 。（填字母）
A．NaOH B．Cu(OH)2 C．CuO D．NaHCO3
（4）操作III析出胆矾晶体后，溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。
（5）某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定，数据记录如下表所示：
| | 第一次实验 | 第二次实验 |
| 坩埚质量（g） | 14.520 | 14.670 |
坩埚质量 晶体质量（g） | 17.020 | 18.350 |
| 第一次加热、冷却、称量（g） | 16.070 | 16.989 |
| 第二次加热、冷却、称量（g） | 16.070 | 16.988 |
（填字母）。
A．加热前称量时坩埚未完全干燥 B．该胆矾中含有受热不分解的杂质
C．加热后坩埚放在干燥器中冷却 D．玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚
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 |
| ① | 6.4 | 2.56 | 224 |
| ② | 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） 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：
（1）指出提取碘的过程中有关实验操作的名称：
①为 ，③为 ；过程②中有关反应的离子方程式是 。
（2）提取碘的过程中可供选择的有机溶剂是( )
| A．甲苯、酒精 | B．四氯化碳、苯 | C．汽油、乙酸 | D．汽油、甘油 |
（4）从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏。指出下图所示的实验装置中的错误之处： ① ，② 。
（5）进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是 ，最后晶态碘在 里聚集。
