Question

某化学研究性学习小组对硫酸铜分解气体产物的成分进行如下探究:
【查阅资料】
硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,温度不同时,气体可能为SO₃,SO₂和O₂中的一种、两种或三种。
【提出假设】
假设1:气体产物只有一种;
假设2:气体产物只有两种;
假设3:气体产物有三种。
(1)若假设1成立,则产物气体的成分是　　　　;若假设2成立,则产物气体的成分是　　　　。
【实验及结果讨论】
(2)甲同学将分解生成的气体依次通过盛浓硫酸和KMnO₄酸性溶液的洗气瓶,能说明产物气体中含SO₂的现象是                                                  　,该现象说明SO₂具有的性质是　　　　,实验中还发现盛浓硫酸的洗气瓶质量明显增加,原因是　　　　　　　             　。
(3)乙同学将分解生成的气体通过碱石灰后,再收集测定剩余气体的体积,在不同温度下进行3组实验。请完成下表(实验中硫酸铜均完全分解):

实验 序号	称取CuSO4 的质量/g	碱石灰的 增加质量/g	剩余气体的体积(折算 成标准状况下)/mL	结论
Ⅰ	6.4			假设1成立
Ⅱ	6.4	2.88	224
Ⅲ	6.4	2.56	448

 

Answer 1

(1)SO₃　SO₂和O₂
(2)高锰酸钾酸性溶液颜色变浅或褪色　还原性　浓硫酸吸收了SO₃
(3)

		3.2	0
				假设3成立
				假设2成立

 

(1)若CuSO₄分解在生成CuO的同时,只生成一种气体,则此过程定为非氧化还原反应,此气体只能是SO₃;若生成两种气体,则此过程必为氧化还原反应,有SO₂生成必有O₂生成;(2)SO₂能使酸性KMnO₄溶液褪色;浓H₂SO₄除了吸收H₂O(g)质量增加外,还可吸收SO₃。(3)乙同学实验中,n(CuSO₄)=="0.04" mol,若假设1成立,则n(SO₃)="0.04" mol,无其他气体生成,所以碱石灰增重即吸收SO₃的质量:0.04 mol×80 g·mol^-1="3.2" g,剩余气体体积为0;Ⅱ中,n(O₂)=="0.01" mol,由2SO₃2SO₂+O₂知:n(SO₃)="0.02" mol,再由S原子守恒:知n(SO₂)="0.04" mol-0.02 mol="0.02" mol,假设3成立;Ⅲ中,n(O₂)= ="0.02" mol,则n(SO₂)="0.04" mol,由S原子守恒知:此时无SO₃生成,则假设2成立。