题目内容

2．某同学测定硫酸铜晶体（CuSO4•5H2O）里结晶水的含量，请回答下列问题：
（1）实验步骤为：①研磨  ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量  ③加热  ④冷却  ⑤称量  ⑥重复③至⑤的操作，直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止  ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量．现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、研钵、玻璃棒、干燥器、药匙、酒精灯、火柴、硫酸铜晶体样品等实验用品，进行该实验时，缺少的实验用品是托盘天平．实验步骤⑥的目的是使硫酸铜晶体中的结晶水完全失去．
（2）细心的同学发现在加热硫酸铜晶体时，会闻到刺激性气味，那分解的产物是什么呢？
查阅资料发现：硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，气体是由SO2、SO3、O2中的一种或几种；SO2、SO3都能被碱石灰（氢氧化钠和氧化钙混合物）吸收，SO2、SO3都能被氢氧化钠溶液吸收．同学利用如图装置探究硫酸铜受热分解生成的气体的成分（假设加热硫酸铜粉末直至完全分解）．实验结果发现：用带火星的木条伸入集气瓶D，发现木条能复燃，说明气体中含有O2．已知硫酸铜粉末质量为10.0克，完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示：

装置A（试管+粉末）BC
反应前42.0克75.0克140.0克
反应后37.0克79.5克140.0克
请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式是哪一个？B
A．3CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑    B．4CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑
C．5CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CuO+SO3↑+4SO2↑+2O2↑   D．6CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑

分析 （1）称量物质的质量应该用托盘天平；
重复③至⑤的操作，直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止，目的是使硫酸铜中的结晶水全部失去；
（2）氧气能使带火星的木条复燃；
根据提供的数据可以判断产生的气体的质量比，进而可以判断反应的化学方程式．

解答 解：（1）进行该实验时，缺少的实验用品是托盘天平；
实验步骤⑥的目的是使硫酸铜晶体中的结晶水完全失去．
故填：托盘天平；使硫酸铜晶体中的结晶水完全失去．
（2）实验结果发现：用带火星的木条伸入集气瓶D，发现木条能复燃，说明气体中含有O2；
A试管中反应前后质量减小5g，说明生成的气体质量和是5g，B中反应后质量增加4.5g，说明生成的二氧化硫或三氧化硫或二氧化硫和三氧化硫的质量和是4.5g，生成氧气的质量为：5g-4.5g=0.5g，则生成的二氧化硫或三氧化硫或二氧化硫和三氧化硫的质量和与氧气的质量比为：4.5g：0.5g=9：1，
反应生成的气体质量比分别是：
A．3CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑，
                    208      32     
B．4CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑，
                      288     32
C．5CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CuO+SO3↑+4SO2↑+2O2↑，
                     336      64   
D．6CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑，
                     428       32
由分析可知，B中的三氧化硫和二氧化硫的质量和与氧气的质量比是9：1．
故填：O2；B．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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