题目内容

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，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．实验用到的仪器如下图所示：

[提出假设]
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SO2、SO3、O2三种．
[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．
（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）实验过程中，仪器C的作用是______．
[验证假设，分析推理]
（3）若实验结束，B中量筒没有收集到水，则证明猜想______正确．
（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		仪器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
①6.42.88224
②6.42.56448
请通过计算，推断出第①小组和第②小组的实验条件下CuSO4分解的化学反应方程式：
①组______ 4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑
【答案】分析：（1）根据硫酸铜分解可能发生两种情况2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑或 CuSO4CuO+SO3↑，或者两个反应同时发生来判断；
（2）根据气体的制备和收集按照发生装置→气体吸收装置→排水→测量装置来安装实验仪器；
（3）B中量筒没有收集到水，则说明反应没有氧气生成；
（4）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．
解答：解：Ⅰ．根据硫酸铜分解可能发生两种情况2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑或 CuSO4CuO+SO3↑，或者两个反应同时发生来判断；故答案为：SO3Ⅱ．SO2、O2；
（1）气体的制备和收集按照发生装置→气体吸收装置→排水→测量装置来安装实验仪器，故答案为：①③④⑥⑤②；   
（2）SO2、SO3气体能与碱性物质反应，用碱石灰可吸收SO2、SO3气体，故答案为：吸收SO2、SO3气体； 
（3）B中量筒没有收集到水，则说明反应没有氧气生成，故答案为：I；      
（4）①设6.4g硫酸铜分解生成xSO3molSO3，ymolSO2，则有解之得：x=0.02mol，y=0.02mol，
又n（O2）==0.01mol，所以三者的物质的量之比为2：2：1，故答案为：4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑； 
②设6.4g硫酸铜分解生成mmolSO3，nmolSO2，则有，解之得：m=0，n=0.04mol，又n（O2）==0.02mol，所以二者的物质的量之比为2：1，
故答案为：2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑．
点评：本题考查物质的组成和实验数据的处理，做题时注意把握实验基础知识，充分利用有关数据进行计算，本题具有一定难度，
练习册系列答案
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（2013?闸北区二模）含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：
（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2．
①测得某黄铜矿（CuFeS2）中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数．
②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，用100mL滴有淀粉的蒸馏水全部吸收SO2，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体积为20.00mL．求该黄铜矿的纯度．
（2）将FeS和Fe2O3的混和物56.6g，用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫，求原混和物中FeS的质量．
（3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2．已知：SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧化钠溶液吸收．利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解．若无水硫酸铜粉末质量为10.0g，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）		 B C
反应前 42.0g 75.0g 140.0g
反应后 37.0g 79.0g 140.5g
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．
（4）硫化钠是用于皮革的重要化学试剂，可用无水Na2SO4与炭粉在高温下反应制得，化学方程式如下：
①Na2SO4+4C
高温
Na2S+4CO   ②Na2SO4+4CO
高温
 Na2S+4CO2
①若在反应过程中，产生CO和CO2混合气体为2mol，求生成Na2S的物质的量．
②硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3，甚至是Na2SO4，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H2S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl2后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量．

含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：

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研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，用100 mL滴有淀粉的

蒸馏水全部吸收SO2，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体

积为20.00mL。求该黄铜矿的纯度。

（2）将FeS和Fe2O3的混和物56.6 g，用足量稀H2SO4溶解后可得3.2 g硫，原混和物中FeS的质量。

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化钠溶液吸收。利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解。若无水硫酸铜粉末质量为10.0 g，

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）

B

C

反应前

42.0 g

75.0 g

140.0 g

反应后

37.0 g

79.0 g

140.5 g

 

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。

（4）硫化钠是用于皮革的重要化学试剂，可用无水Na2SO4与炭粉在高温下反应制得，化学方程式如下：

①Na2SO4 + 4CNa2S + 4CO↑   ②Na2SO4 + 4CONa2S + 4CO2 

a.若在反应过程中，产生CO和CO2混合气体为2mol，求生成Na2S的物质的量。

b.硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3，甚至是Na2SO4，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H2S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl2后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量。

 

（15分）无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应，生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。某学生试图用下图所示装置来确定该化学反应中各物质的计量关系

试回答：

（1）加热过程中，试管A中发生的实验现象为                           。

（2）装置E和F的作用是                                                 ；

（3）该学生使用装置B的本意是除去混合气体中的三氧化硫以提纯氧气，他的做法正确

吗？为什么？                                                          

（4）该学生利用上述装置将一定质量的无水硫酸铜置于A中加热使其分解，最后测得氧

气的体积偏小，其原因可能是　　　   　（填序号）

A．无水硫酸铜未完全分解o*m

B．实验结束时装置A中残留有气体

C．被溶液吸收时产生了气体

D．最后读量筒中的读数时，E中的液面低于F中的液面

（5）另一学生将4.8g无水硫酸铜充分加热使其完全分解后，用正确的实验方法除去了生成物中的二氧化硫和三氧化硫，最后测出氧气的体积为224mL（标准状况）。据此可计算出二氧化硫为              mol，三氧化硫为         mol。

（6）由上述实验数据可知无水硫酸铜受热分解的化学方程式为：

___________________________________________________________________

 

含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：
（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2．
①测得某黄铜矿（CuFeS2）中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数．
②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，用100mL滴有淀粉的蒸馏水全部吸收SO2，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体积为20.00mL．求该黄铜矿的纯度．
（2）将FeS和Fe2O3的混和物56.6g，用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫，求原混和物中FeS的质量．
（3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2．已知：SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧化钠溶液吸收．利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解．若无水硫酸铜粉末质量为10.0g，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42.0g75.0g140.0g
反应后37.0g79.0g140.5g
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．
（4）硫化钠是用于皮革的重要化学试剂，可用无水Na2SO4与炭粉在高温下反应制得，化学方程式如下：
①Na2SO4+4C数学公式Na2S+4CO　 ②Na2SO4+4CO数学公式 Na2S+4CO2
①若在反应过程中，产生CO和CO2混合气体为2mol，求生成Na2S的物质的量．
②硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3，甚至是Na2SO4，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H2S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl2后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量．
含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：
（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2．
①测得某黄铜矿（CuFeS2）中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数．
②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，用100mL滴有淀粉的蒸馏水全部吸收SO2，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体积为20.00mL．求该黄铜矿的纯度．
（2）将FeS和Fe2O3的混和物56.6g，用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫，求原混和物中FeS的质量．
（3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2．已知：SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧化钠溶液吸收．利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解．若无水硫酸铜粉末质量为10.0g，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42.0g75.0g140.0g
反应后37.0g79.0g140.5g
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．
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①若在反应过程中，产生CO和CO2混合气体为2mol，求生成Na2S的物质的量．
②硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3，甚至是Na2SO4，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H2S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl2后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量．

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