问题 实验题

(15分)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:

小组按下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                   

答案

Ⅰ.CuSO4·3H2O

Ⅱ.产物中只有降价元素而无升价元素(从元素守恒角度分析也计分)

Ⅲ.(1)检验装置气密性(1分)  吸收尾气,防止污染环境(合理答案均计分)

Ⅳ.(1)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4  H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl(对一个计1分,写总反应方程式计2分)

A B(有错计0分 )     E中试管里出现无色晶体(写液体也给分)

(2) 2(x+1) CuSO4  高温 2(x+1)CuO + 2SO3 ↑+ 2xSO2 ↑+ xO2

题目分析:Ⅰ.胆矾晶体在79~134℃,晶体失重14.4%,若是1mol晶体,则失去水为250g×14.4%=36g,即2molH2O。134℃时的固体残留物是CuSO4·3H2O。

Ⅱ.③是CuSO4·5H2O变为CuO、SO3和SO2,生成SO2时S的化合价降低,没有元素化合价升高,故假设不成立。

Ⅲ.(1)安装好装置后,未装药品前必须进行的操作是检验装置气密性。D装置中盛放NaOH溶液作用是吸收酸性尾气,防止污染环境。

名词解释
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