无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体.受热温度不同生成的气体成分也不同．气体成分可能含SO3.SO2和O2中的一种.两种或三种．某化学课外活动小组设计探究性实验.测定反应产生的SO3.SO2和O2的物质的量.并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:[提出猜想]猜想I．硫酸铜受热分解所得� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，受热温度不同生成的气体成分也不同．气体成分可能含SO₃、SO₂和O₂中的一种、两种或三种．某化学课外活动小组设计探究性实验，测定反应产生的SO₃、SO₂和O₂的物质的量，并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：

【提出猜想】
猜想I．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含SO₃一种；
猜想Ⅱ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含

两种．
猜想Ⅲ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有

三种．
【实验探究】
已知实验结束时，硫酸铜完全分解．
（1）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①→⑨→⑩→⑥→⑤→

→

→②．（填接口序号）
（2）若实验结束时装置B中量筒没有收集到水，则证明猜想

（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）正确．
（3）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	称取硫酸铜的质量（g）	装置c增加的质量（g）	量筒中谁的体积折算成标准状况下气体的体积（mL）
一	6.4	2.56	448
二	6.4	3.84	224

请通过计算，推断出在第一小组和第二小组的实验条件下CuSO₄分解的化学方程式：
第一小组：

；
第二小组：

．

考点：性质实验方案的设计,化学方程式的有关计算

专题：实验评价题

分析：【提出猜想】
猜想Ⅱ．如果有氧气生成，则发生的化学反应是氧化还原反应，则生成的另一种气体应该是SO₂；
猜想Ⅲ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有SO₃、SO₂、O₂；
（1）实验时，根据反应装置、洗气装置、干燥装置、收集装置进行排序；
（2）若实验结束时装置B中量筒没有收集到水，说明生成的气体完全被吸收；
（3）c装置吸收的是SO₂，E装置中收集的气体是O₂，根据转移电子配平方程式．

解答： 解：【提出猜想】
猜想Ⅱ．如果有氧气生成，则发生的化学反应中有电子转移，所以是氧化还原反应，则生成的另一种气体应该是SO₂，因为硫酸和SO₃中S元素化合价相同，所以只能是SO₂；
猜想Ⅲ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有SO₃、SO₂、O₂，
故答案为：SO₂、O₂；SO₃、SO₂、O₂；
（1）实验时，根据反应装置、洗气装置、干燥装置、收集装置进行排序，A是制取气体、B是量取生成氧气体积、C是吸收二氧化硫、D是干燥氧气、E是排水法收集氧气、F吸收三氧化硫，
其实验先后顺序是制取气体、除去三氧化硫、吸收水分、吸收二氧化硫、吸收二氧化硫、干燥氧气、收集氧气，所以其排列顺序为①→⑨→⑩→⑥→⑤→③→④→⑧→⑦→②，
故答案为：③；④；⑧；⑦；
（2）若实验结束时装置B中量筒没有收集到水，说明生成的气体完全被吸收，因为生成二氧化硫时一定生成氧气，氧气不能被吸收，所以生成的气体只能是三氧化硫，所以I是正确的，故选I；
（3）c装置吸收的是SO₂，E装置中收集的气体是O₂，
实验一中n（CuSO₄）=

6.4g

160g/mol

=0.04mol，n（SO₂）=

2.56g

64g/mol

=0.04mol、n（O₂）=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，
根据转移电子守恒知，硫酸铜分解生成n（SO₂）=

0.02mol×4

=0.04mol，所以该反应中没有SO₃生成，再结合原子守恒配平方程式为2CuSO₄

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