(16分)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

(16分)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

题型:不详难度:来源:
(16分)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:

【提出猜想】
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。
请回答下列问题:
(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,行仪器接口连接顺序为__________(填序号);
(2)若实验结束,B中量筒没有收集到水,则证明猜想__________正确;
(3)实验过程,仪器C的作用是 ________________________;
(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:

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_________________________________________________________________;
② 组_______________________________________________________________。
答案
I。SO2;Ⅱ。SO2、O2。(1)①③④⑥⑤② (2)I (3)吸收SO2和三氧化硫气体
(4)①4CuSO44CuO+2SO2↑+2SO3↑+O2↑  ②2CuSO42CuO+2SO2↑+O2
解析
I.根据猜想Ⅲ可知,猜想I是所得气体的成分可能只含SO2一种,猜想Ⅱ是所得气体的成分可能含有SO2、O2两种。
(1)根据所给的装置可判断,碱石灰是吸收SO2或三氧化硫的,最后通过排水法收集气体氧气,以测量氧气的体积,所以正确的顺序是①③④⑥⑤②。
(2)B中量筒没有收集到水,说明没有氧气生成,所以猜想I是正确的。
(3)仪器C含有碱石灰,用来吸收SO2和三氧化硫气体。
(4)①中氧气是0.01mol,转移电子是0.04mol,所以一定生成0.02molSO2。其质量是1.28g,所以三氧化硫的质量是2.88g-1.28g=1.6g,物质的量是0.02mol,所以方程式为4CuSO44CuO+2SO2↑+2SO3↑+O2↑。
②中氧气是0.02mol,转移电子是0.08mol,所以一定生成0.04molSO2。其质量是2.56g,所以没有三氧化硫生成,则方程式为2CuSO42CuO+2SO2↑+O2
举一反三
化学是以实验为基础的学科,化学实验又有定性实验和定量实验之分。利用已学知识对下列实验进行分析并填空:
Ⅰ.                                                      
实验
   
实验结论 结论:                                                         
FeCl3在实验中的作用为:              
反应方程式                               
II.
资料:氯气难溶于饱和氯化钠溶液;实验室可利用MnO2和浓盐酸在加热的条件下制备氯气
实验:某食盐样品中混有NaBr杂质,为测定该食盐样品的纯度,设计实验过程如甲图所示:

阅读上述资料和实验过程,完成下列填空:
(1)请从下方乙图中选出四个装置(可重复使用),来完成制取并向溶液A中通入过量Cl2的实验,将所选装置的选项代码填入方框,并在括号中写出装置内所放的化学药品。


(2)为了证明甲图中溶液D中几乎不存在Br,可选用的试剂为         (填选项字母)
A. 碘水                                  B. 淀粉碘化钾溶液     
C. 新制氯水和四氯化碳                 D. 食盐水
(3)依据甲图所示,在萃取操作中应选取的有机溶剂为      
A. 四氯化碳       B. 水      C. 乙醇          D. 苯
(4)在萃取、分液的过程中,把分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,其目的是
                                                   
(5)试计算原固体混合物中氯化钠的质量分数为        %
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14分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用带刻度的集气瓶排水法收集氢气,每隔1分钟记录一次数据(累计值):
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)
50
120
232
290
310
(1)从0~3分钟时间段内,产生氢气的速率是如何变化的?答:___________________。
造成这种变化的主要因素是_________________;从3~5分钟时间段内,产生氢气的速率是如何变化的?答:_________。造成这种变化的主要因素是_____________________。
(2)在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,能减缓反应速率而又不减少产生氢气的量的是___________(双选题,漏选得1分,多选,错选得0分)。
A.蒸馏水         B.NaCl溶液        C.Na2CO3溶液        D.CuSO4溶液
(3)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5分钟五个时间段中,反应速率最大的是在____分钟时间段内,在该时间段内盐酸的反应速率为                   (设溶液体积不变,上述气体体积为标况下数据)。
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为了研究外界条件对H2O2分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。
编号
操作
实验现象

分别在试管A、B中加入5mL 5%H2O2溶液,各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中。
试管A中产生气泡量减少;试管B中产生的气泡量增大。

另取两支试管分别加入5mL 5%H2O2溶液和5mL 10%H2O2溶液
试管A、B中均未明显见到有气泡产生。
(1)过氧化氢分解的化学方程式为________。
(2)实验①的目的是________。
(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是_______(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如下图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最快的是______(填“A”或“B”或“C”)。
 
(5)对于H2O2分解反应,Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:

①定性分析:如图甲可通过观察_________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO43更为合理,其理由是_______。
②定量分析:用图乙所示装置做对照实验,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_________。
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(8分)某化学小组设计实验验证温度对化学反应速率的影响。
【实验用品】溶液、、烧杯、冷水、热水、秒表等
【实验步骤】
I.取两支试管各加入
II. 另取两支试管各加入
III. ……
IV. 一段时间后,分别混合并搅拌。
V. 记录实验现象及数据。
(1)步骤III的操作为         
(2)该实验需要记录的实验数据是         
(3)反应的化学方程式为            
(4)能说明温度升高反应速率增大的现象是          
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(6分)为了研究外界条件对分解反应速率的影响,某同学在四支试管中分别加入溶液,并测量收集气体所需的时间,实验记录如下:
实验序号
溶液浓度
溶液温度
催化剂
所用时间

5%
20℃
2滴


5%
40℃
2滴


10%
20℃
2滴


5%
20℃
不使用

请回答:
(1)过氧化氢分解的化学方程式是__________。
(2)实验①②是研究__________对反应速率的影响。
(3)实验测得,原因是__________。
(4)实验①④的测定过程如下图,曲线a对应的实验序号是__________(填“①”或“④”)。
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