Question

CuSO在一定条件下发生如下分解CuSOCuO＋SO＋SO＋O，有人设计通过实验测定反应产生的SO₂、SO₃、O₂的物质的量的方法，并经设计确定该化学方程式中各物质的系数，实验测得的数据及有关结果如下：

①准确称量无水硫酸铜6.0 g

②测出量筒中水的体积后，折算成排水之气体在标准状况下的气体为280 mL

③干燥管质量在实验结束时增加2.4 g

④实验结束。装置F中的溶液变为NaHSO₄溶液（不含其它杂质）所用仪器装置如下：

请回答：

（1）按装置从左到右的方向，各仪器的接口连接顺序为　　　　　　　　　　 

（2）装置F的作用　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

（3）装置D的作用　　　　　　　　　　  　　　　　　　　

（4）首先应计算的物质是　　　　   ，通过计算得到的化学方程式是　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）①→⑨→⑩→⑥→⑤→③→④→⑧→⑦→② （2）吸收SO3放出等物质的量的SO2 （3）干燥SO2和O2 （4）O2； 3CuSO43CuO＋2SO2↑＋SO3↑＋O2↑

提示：

（1）A装置应是CuSO4加热分解的装置。 （2）实验是根据测出量筒中水的体积后，推算出排水之气体在标准状况下的体积。CuSO4加热后产生SO2、SO3、O2三种气体，只有O2是难溶于水的，所以280 mL的气体肯定是O2。 （3）实验结束时，装置F中的溶液由饱和的NaHSO3变为NaHSO4，显然是有SO3气体通过F，发生了如下反应：NaHSO3＋SO3＝NaHSO4＋SO2 （4）D装置中的浓硫酸是用来干燥SO2和O2。 （5）干燥管在实验结束时增加2.4 g，应是碱石灰吸收的SO2的质量。其中包括CuSO4加热分解生成的SO2与SO3和NaHSO3溶液反应生成的SO2。 （6）综上所述进行计算： n(CuSO4)＝6.0 g/160 g•mol-1＝0.0375（mol） n(O2)＝280 mL/22400 mL•mol-1＝0.0125（mol） n(SO2)＝2.4 g/64 g•mol-1＝0.0375（mol） 则有n(CuSO4)∶n(SO2）∶n(O2)＝3∶3∶1 根据n(CuSO4)∶n(O2)＝3∶1，每生成1 mol O2，则有4 mol电子转移，所以3 mol CuSO4加热分解能生成2 mol SO2、1 mol SO3和1 mol O2。