题目内容
某校一研究性学习小组对胆矾晶体受热分解进行讨论．
Ⅰ．他们查阅资料得知：将胆矾晶体置于烘箱中加热时，在79～134℃，晶体失重14.4%；134～250℃，又失重14.4%；250～300℃，再失重7.2%．之后加热至620℃，质量维持不变．小组经过计算得出，胆矾在300～620℃的固体残留物为无水硫酸铜，134℃时的固体残留物的化学式为 ．
Ⅱ．小组对无水硫酸铜继续升温加热的可能变化进行猜想．他们提出了产物的以下几种猜想：
①．CuO、SO3；
②．CuO、SO2和O2；
③．CuO、SO3和SO2；
④．CuO、SO3、SO2和O2
小组经过激烈讨论，认为猜想③不用实验就可排除，他们的理由是
查阅资料：①SO3为无色晶体，熔点16.6℃，沸点44.8℃．
②SO2，熔点：-72.4℃，沸点：-10℃；SO2通入BaCl2溶液中，无明显现象．
Ⅲ．实验探究：
小组按如图所示安装好实验装置．
（1）安装好装置后，未装药品前必须进行的操作是 ．D装置的作用是 ．
（2）按图示装好药品后，用酒精喷灯对着硬质试管加热．一会儿后，B中溶液产生白色浑浊，C中溶液逐渐褪色．
Ⅳ．实验结果分析：
（1）小组同学大多认为无水硫酸铜热分解产物应该为猜想④．但有一个同学提出质疑，他认为B中溶液产生白色浑浊并不一定能确定产物中含有SO3．他的依据涉及的化学方程式是 ．于是，小组同学经讨论决定，再增加一个装置E，你认为该装置应加在 （填装置字母）之间．增加装置后，小组重新实验，证明了产物中确实存在SO3．你认为他们根据什么现象得到这一结论？ ．
（2）小组在完成无水硫酸铜热分解的化学方程式时遇到了困难．他们发现该化学方程式为不定方程式，存在无数种配平情况，经过慎密地分析，他们认为只要能确定某些物质的计量数之比，即可确定该化学方程式．如已知SO2与SO3的计量数之比，就能确定该化学方程式．若设SO2与SO3的计量数之比为x，请写出配平后的化学方程式 ．
Ⅰ．他们查阅资料得知：将胆矾晶体置于烘箱中加热时，在79～134℃，晶体失重14.4%；134～250℃，又失重14.4%；250～300℃，再失重7.2%．之后加热至620℃，质量维持不变．小组经过计算得出，胆矾在300～620℃的固体残留物为无水硫酸铜，134℃时的固体残留物的化学式为
Ⅱ．小组对无水硫酸铜继续升温加热的可能变化进行猜想．他们提出了产物的以下几种猜想：
①．CuO、SO3；
②．CuO、SO2和O2；
③．CuO、SO3和SO2；
④．CuO、SO3、SO2和O2
小组经过激烈讨论，认为猜想③不用实验就可排除，他们的理由是
查阅资料：①SO3为无色晶体，熔点16.6℃，沸点44.8℃．
②SO2，熔点：-72.4℃，沸点：-10℃；SO2通入BaCl2溶液中，无明显现象．
Ⅲ．实验探究：
小组按如图所示安装好实验装置．
（1）安装好装置后，未装药品前必须进行的操作是
（2）按图示装好药品后，用酒精喷灯对着硬质试管加热．一会儿后，B中溶液产生白色浑浊，C中溶液逐渐褪色．
Ⅳ．实验结果分析：
（1）小组同学大多认为无水硫酸铜热分解产物应该为猜想④．但有一个同学提出质疑，他认为B中溶液产生白色浑浊并不一定能确定产物中含有SO3．他的依据涉及的化学方程式是
（2）小组在完成无水硫酸铜热分解的化学方程式时遇到了困难．他们发现该化学方程式为不定方程式，存在无数种配平情况，经过慎密地分析，他们认为只要能确定某些物质的计量数之比，即可确定该化学方程式．如已知SO2与SO3的计量数之比，就能确定该化学方程式．若设SO2与SO3的计量数之比为x，请写出配平后的化学方程式
考点：探究物质的组成或测量物质的含量,铜金属及其重要化合物的主要性质
专题：实验探究和数据处理题
分析：Ⅰ．（1）在79～134℃，晶体失重14.4%，根据水的质量求出失去的水的个数；
II．③CuO、SO3和SO2中S元素的化合价降低，Cu元素没变价；
Ⅲ．有气体生成的反应，实验前要检验装置的气密性；二氧化硫属于有毒气体；
Ⅳ．（1）二氧化硫在溶液中易被氧气元化为硫酸，硫酸与氯化钡溶液生成白色沉淀；三氧化硫熔点较低，冷却易结晶，则在通入溶液前先冷却混合气体；
（2）无水硫酸铜分解生成CuO、SO2、SO3与O2，SO2与SO3的计量数之比为x，利用得失电子守恒和原子守恒配平．
II．③CuO、SO3和SO2中S元素的化合价降低，Cu元素没变价；
Ⅲ．有气体生成的反应，实验前要检验装置的气密性；二氧化硫属于有毒气体；
Ⅳ．（1）二氧化硫在溶液中易被氧气元化为硫酸，硫酸与氯化钡溶液生成白色沉淀；三氧化硫熔点较低，冷却易结晶，则在通入溶液前先冷却混合气体；
（2）无水硫酸铜分解生成CuO、SO2、SO3与O2，SO2与SO3的计量数之比为x，利用得失电子守恒和原子守恒配平．
解答：
解：Ⅰ．（1）在79～134℃，晶体失重14.4%，设CuSO4?5H2O的质量为250g，即1mol，则失去的水的质量为250g×14.4%=36g，则水的物质的量为2mol，即1mol晶体失去2mol水，所以134℃时的固体残留物的化学式为CuSO4?3H2O，
故答案为：CuSO4?3H2O；
II．③CuO、SO3和SO2中S元素的化合价降低，Cu元素没变价，所以不符合氧化还原反应规律，故反应不可能发生，故答案为：产物中只有降价元素而无升价元素；
Ⅲ．CuSO4?5H2O受热分解有气体生成，所以实验前要检验装置的气密性；反应分解生成的气体中有二氧化硫，二氧化硫属于有毒气体要进行尾气处理，一般用氢氧化钠溶液吸收，故答案为：检验装置气密性；吸收尾气，防止污染环境；
Ⅳ．（1）二氧化硫在溶液中易被氧气元化为硫酸，硫酸与氯化钡溶液生成白色沉淀，涉及的化学方程式是2SO2+O2+2H2O=2H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl；三氧化硫熔点较低，冷却易结晶，则在通入溶液前先冷却混合气体，所以冷却装置应该在AB之间；若有三氧化硫，则在冷却装置E中会形成无色晶体；
故答案为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl；AB；E中试管里出现无色晶体；
（2）无水硫酸铜分解生成CuO、SO2、SO3与O2，SO2与SO3的计量数之比为x，则反应方程式为：2（x+1）CuSO4
2（x+1）CuO+2SO3↑+2xSO2↑+xO2↑；
故答案为：2（x+1）CuSO4
2（x+1）CuO+2SO3↑+2xSO2↑+xO2↑．
故答案为：CuSO4?3H2O；
II．③CuO、SO3和SO2中S元素的化合价降低，Cu元素没变价，所以不符合氧化还原反应规律，故反应不可能发生，故答案为：产物中只有降价元素而无升价元素；
Ⅲ．CuSO4?5H2O受热分解有气体生成，所以实验前要检验装置的气密性；反应分解生成的气体中有二氧化硫，二氧化硫属于有毒气体要进行尾气处理，一般用氢氧化钠溶液吸收，故答案为：检验装置气密性；吸收尾气，防止污染环境；
Ⅳ．（1）二氧化硫在溶液中易被氧气元化为硫酸，硫酸与氯化钡溶液生成白色沉淀，涉及的化学方程式是2SO2+O2+2H2O=2H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl；三氧化硫熔点较低，冷却易结晶，则在通入溶液前先冷却混合气体，所以冷却装置应该在AB之间；若有三氧化硫，则在冷却装置E中会形成无色晶体；
故答案为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl；AB；E中试管里出现无色晶体；
（2）无水硫酸铜分解生成CuO、SO2、SO3与O2，SO2与SO3的计量数之比为x，则反应方程式为：2（x+1）CuSO4
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故答案为：2（x+1）CuSO4
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点评：本题考查了探究物质的组成的实验方案设计，题目难度中等，做题时注意把握实验基础知识，注意把握硫的化合物的性质及氧化还原反应原理的应用．
练习册系列答案
考前必练系列答案
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