题目内容

(17分)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,探索测定反应产生的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。实验可能用到的仪器如下图所示:

【提出猜想】
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                 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。请回答下列问题:
(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:
__                               (填序号)
(2) 若实验结束,B中量筒没有收集到水,则证明猜想         正确。
(3)若实验结束,经测定装置C的总质量增加了,能否肯定气体产物中含有SO2而不含SO3?
请说明理由。答:                                                          
(4)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CuSO4
的质量(g)
装置C增加
的质量(g)
量筒中水的体积折算成标
准状况下气体的体积(mL)
一
6.4
2.56
298.7
二
6.4
2.56
448
 
请通过计算,推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学反应方程式:
一组:_____________                                              ;
二组:_                                                          。            
(5)该实验设计中,由于实验操作的原因容易给测定带来最大误差的两个仪器是________和_______(填代号)。

【提出猜想】 Ⅰ.SO3     Ⅱ.SO2、O2     Ⅲ.SO3、SO2、O2(各1分)
【实验探究】(1)①⑨⑩⑥⑤③④⑧⑦② (2分)
(2) Ⅰ  (1分)
(3)不能(1分),因为SO3与F中的饱和NaHSO3反应会生成等物质的量的SO2 (2分)

(5)B (1分)    E(1分)
略
练习册系列答案
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某研究性学习小组研究HNO3的氧化性,设计了如下实验:
在盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液,观察现象,然后再滴入几滴浓HNO3,溶液的颜色变红,但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色,并产生红棕色气体,这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望,对此现象设计了探究性实验。
⑴甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的,大家经过理性分析,认为可以排除Fe2+的干扰,理由是                                                                  。
⑵乙同学认为红色消失,说明Fe(SCN)3被破坏,红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原反应,推测可能是KSCN与HNO3作用。KSCN溶液是一种无色液体,根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推测SCN-的结构式为                        。
⑶根据乙同学的观点,设计了实验方案1,往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深红色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体,而溶液红色消失变为浅绿色,溶液温度升高;继续滴入KSCN,溶液变为浅蓝色,最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种非极性气体;向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,写出向浓HNO3中滴入KSCN的离子方程式
                                                                                          
⑷丙同学认为SCN-的性质还可进一步探究,设计了方案2,向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水,溶液的红色均消失变为黄色,而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是       __                                                                      
⑸通过本次探究,可以得出以下结论,a、用SCN-间接检验Fe2+时应注意               ;b、与SCN-反应使溶液变红的                    是Fe3+。(填“一定”或“不一定”)
(15分) 
三位同学为了探究Na2CO3与CuSO4反应产生蓝色沉淀的成分,将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。甲同学认为:两者反应生成只有CuCO3一种沉淀;乙同学认为:这两者相互促进水解反应,生成Cu(OH)2一种沉淀;丙同学认为:生成CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀(CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)。
Ⅰ.按照乙同学的理解反应的化学反应方程式为:                                 ;
Ⅱ.在探究沉淀物成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。

(1)装置C中装有试剂的名称是                            。
(2)能证明甲同学观点正确的实验现象是                  ,能证明乙同学观点正确的实验现象是                  。
Ⅲ.若CuCO3和Cu(OH)2两者都有,可通过下列所示装置的连接,进行定量分析来测定其组成。

(3)各装置连接顺序为         →          →        →         →        。
(4)装置C中碱石灰的作用是                         ,实验开始时和实验结束时都要通入过量且处理过的空气其作用都是                                                 。
(5)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为                      。

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