题目内容
（1）请仔细阅读硫酸铜晶体（CuSO4?5H2O）加热过程中依次发生的反应：
CuSO4?5H2O
CuSO4+5H2O CuSO4
CuO+SO3↑ 4CuO
2Cu2O+O2↑
现称取25.0g硫酸铜晶体加热，使之均匀、缓慢地升温至1 000℃并恒温1小时左右．请回答下列问题（不考虑实验操作所带来的误差）：
①最终固体的质量为 g；
②如果甲同学做此实验时称得最后所得的固体质量为7.6g，试判断该固体的组分是 （写化学式），其物质的量之比是 ．
（2）臭氧层是地球生命的保护伞，臭氧比氧气具有更强氧化性．
实验室制臭氧：3O2
2O3
①若在反应中有30%的氧气转化为臭氧，则所得的混合气体的平均摩尔质量为 ．（保留一位小数）
②将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为 L．
③实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L（标准状况）通入盛有20g铜粉（足量）的反应器中，充分加热后，粉末质量变为21.6g，则原混合气体中的臭氧的体积分数为 ．（在加热条件下氧气和臭氧都能与铜发生反应）
④若在一定条件下，有a L O2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.3a L，求原混合气中O2和O3的体积比为 ，O3的质量分数为 ．
CuSO4?5H2O
| ||
| ||
| 1000°C |
| ═ |
现称取25.0g硫酸铜晶体加热，使之均匀、缓慢地升温至1 000℃并恒温1小时左右．请回答下列问题（不考虑实验操作所带来的误差）：
①最终固体的质量为
②如果甲同学做此实验时称得最后所得的固体质量为7.6g，试判断该固体的组分是
（2）臭氧层是地球生命的保护伞，臭氧比氧气具有更强氧化性．
实验室制臭氧：3O2
| ||
①若在反应中有30%的氧气转化为臭氧，则所得的混合气体的平均摩尔质量为
②将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为
③实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L（标准状况）通入盛有20g铜粉（足量）的反应器中，充分加热后，粉末质量变为21.6g，则原混合气体中的臭氧的体积分数为
④若在一定条件下，有a L O2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.3a L，求原混合气中O2和O3的体积比为
考点：铜金属及其重要化合物的主要性质,臭氧
专题：氧族元素,几种重要的金属及其化合物
分析：（1）①先计算出硫酸铜晶体的物质的量，然后根据反应求出气态化合物的不同范围；
②根据极限法计算出硫酸铜、氧化铜、氧化亚铜的质量，根据计算结果判断残留固体成分，然后列式计算出残留固体的物质的量之比；
（2）①平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量之比；
②用差量法解题；
③根据氧原子守恒解题；
④根据差量法进行计算．
②根据极限法计算出硫酸铜、氧化铜、氧化亚铜的质量，根据计算结果判断残留固体成分，然后列式计算出残留固体的物质的量之比；
（2）①平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量之比；
②用差量法解题；
③根据氧原子守恒解题；
④根据差量法进行计算．
解答：
解：（1）①25.0g硫酸铜晶体为0.1mol，1 000℃并恒温1小时左右，固体反应产物只有Cu2O，根据Cu原子守恒可知Cu2O为0.05mol，即7.2g．故答案为：7.2；
②如果全部生成CuO，物质的量为0.1mol，即8g，全部生成Cu2O为7.2g，最终固体的质量介于两者之间，应为两者的混合物．设Cu2O、CuO的物质的量分别为x mol、y mol，则有：
可得：x=0.025 y=0.05
则x：y=1：2，
故答案为：Cu2O、CuO；1：2；
（2）①假设有1mol O2，则 3O2
2O3
开始 1mol 0
反应 0.3mol 0.2mol
平衡 0.7mol 0.2mol
发生反应的O2为1 mol×30%=0.3 mol．
生成的O3为0.2 mol，故反应后所得气体为0.2 molO3和（1-0.3）=0.7molO2．
故M=
=35.6 g/mol
故答案为：35.6 g/mol；
②此题应根据差量法计算设生成臭氧的体积为X，则：
3O2
2O3 △V
3 2 1
X 8-6.5=1.5（L）
列方程式得：
=
； X=3L
故答案为：3；
③n（混合气体）=
=0.04（mol）
设臭氧的体积分数为a，根据氧原子守恒
0.04mol×a×3+0.04mol×（1-a）×2=
mol
解得a=0.5=50%，
故答案为：50%；
④设O2为XL，O3为YL，
2O3
3O2
2 3
YL 1.5YL，根据题意
解得X=0.4aL，Y=0.6aL，
原混合气中O2和O3的体积比为0.4aL：0.6aL=2：3；
×100%=69.2%；
故答案为：2：3；69.2%．
②如果全部生成CuO，物质的量为0.1mol，即8g，全部生成Cu2O为7.2g，最终固体的质量介于两者之间，应为两者的混合物．设Cu2O、CuO的物质的量分别为x mol、y mol，则有：
|
可得：x=0.025 y=0.05
则x：y=1：2，
故答案为：Cu2O、CuO；1：2；
（2）①假设有1mol O2，则 3O2
| ||
开始 1mol 0
反应 0.3mol 0.2mol
平衡 0.7mol 0.2mol
发生反应的O2为1 mol×30%=0.3 mol．
生成的O3为0.2 mol，故反应后所得气体为0.2 molO3和（1-0.3）=0.7molO2．
故M=
| 0.7mol×32g/mol+0.2mol×48g/mol |
| 0.7mol+0.2mol |
故答案为：35.6 g/mol；
②此题应根据差量法计算设生成臭氧的体积为X，则：
3O2
| ||
3 2 1
X 8-6.5=1.5（L）
列方程式得：
| 2 |
| X |
| 3-2 |
| (8-6.5)L |
故答案为：3；
③n（混合气体）=
| 0.896L |
| 22.4L/mol |
设臭氧的体积分数为a，根据氧原子守恒
0.04mol×a×3+0.04mol×（1-a）×2=
| 21.6-20 |
| 16 |
解得a=0.5=50%，
故答案为：50%；
④设O2为XL，O3为YL，
2O3
| ||
2 3
YL 1.5YL，根据题意
|
解得X=0.4aL，Y=0.6aL，
原混合气中O2和O3的体积比为0.4aL：0.6aL=2：3；
| 3mol×48g/mol |
| 2mol×32g/mol+3mol×48g/mol |
故答案为：2：3；69.2%．
点评：本题考查了有关化学反应的有关计算，题目难度中等，注意掌握根据化学方程式进行的简单计算方法，（2）为易错点，注意最终得到的沉淀为硫酸钡，注意差量法的应用．
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