无水硫*铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。某学生试图用下图所示装置来确定该化...
问题详情:
无水硫*铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。某学生试图用下图所示装置来确定该化学反应中各物质的计量关系
试回答:
(1)加热过程中,试管A中发生的实验现象为__________________________。
(2)装置E和F的作用是_________________;
(3)该学生使用装置B的本意是除去混合气体中的三氧化硫以提纯氧气,他的做法正确吗?为什么?_________________
(4)该学生利用上述装置将一定质量的无水硫*铜置于A中加热使其分解,最后测得氧气的体积偏小,其原因可能是______(填序号)
A.无水硫*铜未完全分解
B.实验结束时装置A中残留有气体
C.被溶液吸收时产生了气体
D.最后读量筒中的读数时,E中的液面低于F中的液面
(5)另一学生将4.8g无水硫*铜充分加热使其完全分解后,用正确的实验方法除去了生成物中的二氧化硫和三氧化硫,最后测出氧气的体积为224mL(标准状况)。据此可计算出二氧化硫为_____________mol,三氧化硫为________mol。
(6)由上述实验数据可知无水硫*铜受热分解的化学方程式为: _________________
【回答】
白*固体变黑 测出产生O2的体积 不正确;O2能被NaHSO3溶液吸收 ABD 0.01 0.02 3CuSO43CuO + SO3↑ + 2SO2↑ + O2↑
【分析】
(1)无水硫*铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气,氧化铜为黑*;
(2)EF是排水量气法测量气体体积,依据装置中试剂作用分析判断最后测量的是氧气的体积;
(3)装置连接中A受热分解生成的气体含有氧气,通过亚硫***溶液会被还原吸收引起误差;
(4)依据装置进行实验测定氧气体积,氧气和亚硫***溶液反应,氧气体积一定减小;
A.无水硫*铜未完全分解,生成氧气减少;
B.实验结束时装置A中残留的气体有氧气
C.生成的二氧化硫会被碱石灰吸收不影响氧气体积;
D.利用气体压强差将E中水排入F装置中,如果最后读量筒中的读数时,E中的液面低于F中的液面,导致E中气体压强大于大气压;
(5)依据反应生成的二氧化硫和氧气之间存在电子守恒,计算二氧化硫物质的量,依据硫*铜质量换算物质的量,结合硫元素守恒计算三氧化硫物质的量;
(6)依据(5)计算得到生成物的物质的量,然后写出化学方程式。
【详解】
(1)无水硫*铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气,无水硫*铜是白*固体,氧化铜为黑*,试管A中发生的实验现象为白*固体变黑;
(2)EF是排水量气装置,难溶于水的气体体积可以利用排水量气装置测定体积,装置A生成的气体通过亚硫***溶液吸收三氧化硫生成二氧化硫,浓硫*吸收水蒸气;通过碱石灰吸收二氧化硫,则最后测定的是氧气的体积;
(3)使用装置B的本意是除去混合气体中的三氧化硫以提纯氧气,但气体通过饱和亚硫***溶液中,氧气会被还原吸收,发生的反应为O2+2NaHSO3=2NaHSO4;
(4)利用上述装置将一定质量的无水硫*铜置于A中加热使其分解,最后测得氧气的体积偏小;
A.无水硫*铜未完全分解,生成氧气减少,故A符合题意;
B.实验结束时装置A中残留有气体,为混合气体,测得氧气的体积偏小,故B符合题意;
C.生成的二氧化硫会被碱石灰吸收不影响氧气体积,故C不符合题意;
D.利用气体压强差将E中水排入F装置中,如果最后读量筒中的读数时,E中的液面低于F中的液面,导致E中气体压强大于大气压,应该使E与F中压强相等时的读数才能正确,所以导致气体读数偏小,故D符合题意;
故*为ABD;
(5)依据反应生成的二氧化硫和氧气之间存在电子守恒,计算二氧化硫物质的量,氧气224mL(标准状况)物质的量为0.01mol,电子转移0.04mol,2CuSO4~2SO2~O2~4e-;计算得到二氧化硫物质的量为0.02mol,4.8g硫*铜物质的量==0.03mol,结合硫元素守恒计算三氧化硫物质的量为0.01mol;
(6)依据(5)计算得到生成物的物质的量写出化学方程式为3CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑。
知识点:化学实验方案设计单元测试
题型:实验,探究题