题目内容

7．[Cu（NH3）4]SO4•H2O是一种重要的染料及合成农药中间体，受热可分解，摩尔质量为246g•mol-1．某化学课外小组设计了如下实验（部分夹持装置略）验证它的部分分解产物，请回答问题：

（1）连接装置，检查装置气密性，在各装置中加入相应的药品和试剂．
（2）打开K2、K4，闭合K1、K3，加热一段时间后观察到品红溶液褪色，写出NaOH溶液中发生反应的离子方程式SO2+2OH-=SO32-+H2O．
（3）打开K1、K3，闭合K2、K4，继续加热一段时间后观察到湿润红色石蕊试纸变蓝，证明分解产物中含有NH3（填化学式）．
（4）CCl4的作用是防止倒吸．
（5）加热过程中，还生成Cu、N2和H2O．写出[Cu（NH3）4]SO4•H2分解的化学方程式3[Cu（NH3）4]SO4•H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+8NH3↑+2N2↑+3SO2↑+9H2O．
（6）若实验中称取ag[Cu（NH3）4]SO4•H2O收集到bmLN2（已换算成标准状况），[Cu（NH3）4]SO4•H2O的分解率表达式为$\frac{3×246×b×1{0}^{-3}}{2×22.4×a}$×100%．
（7）量气管读数时需注意的事项有：①气体冷却到室温；②量气装置两侧液面相平；③视线与凹液面最低处相平．若某同学按图2所示读数，则计算出的分解率偏低（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．

分析 （1）加热中有气体生成，由装置图可知，还进行气体体积的测定，加入药品前需要检验装置气密性；
（2）观察到品红溶液褪色，说明分解生成二氧化硫，氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠，便于后续气体体积测定；
（3）观察到湿润红色石蕊试纸变蓝，说明分解生成氨气；
（4）用水吸收生成氨气，以便于后续气体体积的测定，而氨气极易溶于水，直接用水吸收会发生倒吸；（5）加热过程中，还生成Cu、N2和H2O，由上述分析可知有氨气、二氧化硫生成；
（6）根据氮气的体积，结合方程式计算分解的[Cu（NH3）4]SO4•H2O的质量，进而计算其分解率；
（7）读数还需要视线与凹液面最低处相平；
若某同学按图2所示读数，气体的压强大于大气压，气体被压缩，测定气体的体积偏小．

解答 解：（1）加热中有气体生成，由装置图可知，还进行气体体积的测定，加入药品前需要检验装置气密性，
故答案为：检查装置气密性；
（2）观察到品红溶液褪色，说明分解生成二氧化硫，氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠，便于后续气体体积测定，反应离子方程式为：SO2+2OH-=SO32-+H2O，
故答案为：SO2+2OH-=SO32-+H2O；
（3）观察到湿润红色石蕊试纸变蓝，说明分解生成氨气，
故答案为：NH3；
（4）用水吸收生成氨气，以便于后续气体体积的测定，而氨气极易溶于水，直接用水吸收会发生倒吸，导管伸入四氯化碳中，氨气不被四氯化碳吸收，可以防止倒吸，
故答案为：防止倒吸；
（5）加热过程中，还生成Cu、N2和H2O，由上述分析可知有氨气、二氧化硫生成，[Cu（NH3）4]SO4•H2分解的化学方程式为：3[Cu（NH3）4]SO4•H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+8NH3↑+2N2↑+3SO2↑+9H2O，
故答案为：3[Cu（NH3）4]SO4•H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+8NH3↑+2N2↑+3SO2↑+9H2O；
（6）设分解的[Cu（NH3）4]SO4•H2O的质量为m，则：
3[Cu（NH3）4]SO4•H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+8NH3↑+2N2↑+3SO2↑+9H2O
3×246g                           2×22.4L
m                                   b×10-3L
所以m=$\frac{3×246g×b×1{0}^{-3}L}{2×22.4L}$=$\frac{3×246×b×1{0}^{-3}}{2×22.4}$g
[Cu（NH3）4]SO4•H2O的分解率表达式为（$\frac{3×246×b×1{0}^{-3}}{2×22.4}$g÷ag）×100%=$\frac{3×246×b×1{0}^{-3}}{2×22.4×a}$×100%，
故答案为：$\frac{3×246×b×1{0}^{-3}}{2×22.4×a}$×100%；
（7）读数还需要视线与凹液面最低处相平；
若某同学按图2所示读数，气体的压强大于大气压，气体被压缩，测定气体的体积偏小，计算分解的[Cu（NH3）4]SO4•H2O的质量偏小，故[Cu（NH3）4]SO4•H2O的分解率偏低，
故答案为：视线与凹液面最低处相平；偏低．

点评 本题考查验证型实验方案、分解率有关计算、元素化合物性质、对原理与装置的分析评价、误差分析、化学实验基本操作等，是对化学实验的综合考查，关键是理解各装置作用，较好的考查学生实验能力、分析解决问题的能力．

练习册系列答案
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19．过氧化钠可做航天飞船的供氧剂，对其纯度要求很高，某小组同学为了测定过氧化钠的纯度（杂质为碳酸钠），设计了如下方案：
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回答下列问题：
（1）方案一中，经正确操作后，测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低，其原因是生成微溶的Ca（OH）2，致使m2数值偏大；
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（4）某小组同学向过氧化钠与水反应的溶液中滴加酚酞，发现溶液先变红后褪色，针对导致溶液褪色的原因提出两种假设：
假设一：因氢氧化钠溶液的浓度过大而使溶液褪色
假设二：因生成了过氧化氢而使溶液褪色
…
实验验证：向等体积浓度分别为5mol•L-1，2mol•L-1，1mol•L-1，0.01mol•L-1的氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，观察到溶液变红后褪色的时间如下：
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本实验得出的结论是酚酞在浓的NaOH溶液中先变红后褪色，且碱浓度越大、褪色越快，
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