硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,加热温度不同,气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组通过设计探究性实验,测定
题型:不详难度:来源:
硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,加热温度不同,气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组通过设计探究性实验,测定反应产生的SO2、SO3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] Ⅰ.所得气体的成分可能只含SO3一种; Ⅱ.所得气体的成分可能含有________两种; 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。 (1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口的连接顺序为①→⑨→⑩→⑥→⑤→________→________→________→________→②(填接口序号)。 (2)若实验结束时B中量筒没有收集到水,则证明猜想________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
| 448
| 二
| 6.4
| 2.56
| 224
| 请通过计算,推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学方程式。 第一小组:________________________________________________________; 第二小组:________________________________________________________。 |
答案
Ⅱ.SO2、O2 Ⅲ.SO2、SO3、O2 (1)③ ④ ⑧ ⑦ (2)Ⅰ (3)2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑ 4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑ |
解析
本题考查硫酸铜分解产物的实验探究。氧化还原反应中化合价有升必有降,如果产物中只有两种气体,必为SO2、O2的混合物;如果有三种气体,则必为SO2、SO3、O2的混合物。(1)SO3溶于水生成硫酸,硫酸会与F中NaHSO3溶液反应生成SO2,通过浓硫酸干燥后,再通过碱石灰的增重情况可测定二氧化硫的质量,通过E、B装置所测气体的体积就是氧气的体积。(2)若B中量筒中没有收集到水,则说明实验中没有生成O2即猜想Ⅰ正确。(3)根据氧化还原反应中得失电子守恒,硫酸铜分解产生的SO2与O2的物质的量之比必为2∶1。实验中,如果产生的SO2与O2的物质的量之比不是2∶1,则说明分解产物中还含有SO3。第一小组:n(CuSO4)=0.04 mol,n(O2)=0.02 mol,n(SO2)=2.56 g÷64 g·mol-1=0.04 mol,SO2与O2的物质的量之比为2∶1,所以该小组硫酸铜分解的产物是CuO、SO2、O2。第二小组:n(CuSO4)=0.04 mol,n(O2)=0.01 mol,n(SO2)=0.04 mol,说明硫酸铜分解时还生成了0.02 mol SO3,据此即可写出反应的化学方程式。 |
举一反三
某学习小组欲模拟从某工厂废液中回收丙酮、乙醇和乙酸的实验。制定了如下试验流程。
已知该废液中主要含有乙醇,其中还溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。且各种成分的沸点如下表:
物质
| 丙酮
| 乙酸乙酯
| 乙醇
| 乙酸
| 沸点(℃)
| 56.2
| 77.06
| 78
| 117.9
| (1)馏分3的成分为____________。 (2)上述流程中调节pH=10的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)该小组同学的蒸馏装置如图所示。则A中温度计的位置正确的是________(填“a”“b”或“c”)。
(4)国家标准规定,优质高度浓香型白酒总酸量(以乙酸计)应不少于0.30 g/L,总酯量(以乙酸乙酯计)应不少于2.0 g/L。 ①为测定某白酒样品的总酸量,取20.00 mL样品于锥形瓶中,加入酚酞指示剂2滴,用0.010 mol/L的NaOH标准溶液滴定至终点。判断终点的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 若该白酒样品为优质级,则消耗NaOH溶液体积应不小于________mL。 ②白酒中的总酯量可用返滴法测定。往上题滴定后的溶液(恰好至终点)中再加入20.00mL0.100mol/L NaOH标准溶液,用图装置水浴加热半小时。冷却后用0.100mol/L的硫酸标准溶液滴定至终点。加热半小时的目的是______________________,冷凝管的作用是______________。已知最终消耗硫酸标准溶液7.70 mL,该白酒样品中总酯量为________g/L(保留小数点后三位数字)。
(5)下列操作会使总酯量测定结果偏高的是________(选填编号) a.加热时未使用水浴和冷凝管 b.滴定前滴定管内无气泡,滴定后产生气泡 c.滴定管未用硫酸标准溶液润洗 |
下列对Ⅰ~Ⅳ实验的现象预测正确的是( )
A.实验Ⅰ:振荡后静置,液体分层,下层液体无色 | B.实验Ⅱ:滴入氢氧化钠溶液后,试管中出现白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色 | C.实验Ⅲ:一段时间后,饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体 | D.实验Ⅳ:加热后,水槽中先生成白色沉淀,后逐渐溶解 |
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某课外活动小组的同学,研究用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的有关问题: (1)锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的化学方程式为______________________________。 (2)这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是__________________;原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证(2)的判断是否正确,若按气体从左到右流向时,气体流经的各装置导管的编号依次是________(用a、b……填写)。
(4)根据(3)确定的实验过程,请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论或解释填入下表: |
氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下: 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH<0。 (1)如图所示装置制取氨气,你所选择的试剂是________________________。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如图13-7所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。 ①发生器用冰水冷却的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 液体石蜡鼓泡瓶的作用是________________________________________________________________________。 ②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是________________________________________________________________________ (填写操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是________(填写选项序号)。 a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空40 ℃以下烘干 ③尾气处理装置如图所示。
双通玻璃管的作用:____________;浓硫酸的作用:______________________、__________________________________________________________________。 (3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.173 0 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.500 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为________。[Mr(NH2COONH4)=78,Mr(NH4HCO3)=79,Mr(CaCO3)=100] |
下列化学实验事实及其解释都正确的是( ) ①向碘水中滴加CCl4,振荡静置后分层,CCl4层呈紫红色,说明可用CCl4从碘水中萃取碘 ②向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明BaSO3难溶于盐酸 ③向0.1 mol/L FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色,说明Fe2+具有氧化性 ④向2.0 mL浓度均为0.1 mol/L的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01 mol/L AgNO3溶液,振荡,沉淀呈黄色,说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大 |
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