Question

硫酸銅在加熱條件下發(fā)生分解反應，生成氧化銅、二氧化硫、三氧化硫和氧氣。請用給出的儀器、藥品（如圖6-13所示）設計一個實驗，測定硫酸銅在加熱分解時產生的氧氣、二氧化硫、三氧化硫與參加反應的硫酸銅的物質的量的關系，并確定在該條件下硫酸銅分解反應的化學方程式。?

圖6-13

實驗測得數(shù)據和有關結果如下：①準確稱量4.80 g無水硫酸銅；②測出量筒中水的體積（折算成標準狀況下氣體的體積）為224 mL；③干燥管在實驗后質量增加2.56 g；④實驗結束時裝置F中的溶液變?yōu)镹a₂SO₄溶液（不含其他雜質）。請完成下列各題：?

（1）硫酸銅加熱分解產生的混合氣體首先通過       （填序號），發(fā)生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　。?

（2）若氣流方向從左向右，分解后混合氣體依次通過裝置的順序為       （填進出口序號）。

（3）裝置D的作用是　　　　　　　　　　；裝置C的作用是　　　　　　　　　  　　。

（4）根據測得的數(shù)據，確定該條件下硫酸銅分解反應的化學方程式：　　　　　　　　　　。

Answer 1

（1）F　SO₃+2NaHSO₄Na₂SO₄+2SO₂+H₂O?

(2)1—10—9—6—5—3—4—8—7—2?

(3)干燥SO₂和O₂　保證后面堿石灰吸收的是SO₂?

（4）3CuSO₄3CuO+2SO₂↑+SO₃↑+O₂↑?

解析：由于CuSO₄加熱分解產生3種氣體，為了確定分解反應方程式，必須知道3種氣體各自的物質的量。由于SO₃、SO₂是極易或易溶于水的氣體，故最終采用氣體排水量氣的只能是O₂。干燥管實驗質量增加是吸收的SO₂（水已被濃H₂SO₄吸收），但需注意SO₃與NaHSO₃溶液反應時又產生了SO₂。?

n(CuSO₄)==0.03 mol?

n(總SO₂)==0.04 mol?

(0.04-0.03) mol=0.01 mol?

  SO₃+2NaHSO₃Na₂SO₄+2SO₂+H₂O　Δn(g)?

1 mol　　　                          　2 mol           1 mol?

0.1 mol　　                        0.02 mol         0.01 mol?

n(原SO₂)=n（總SO₂）-n(生SO₂)=0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol?

n(O₂)==0.01 mol?

故n(SO₃)∶n(SO₂)∶n(O₂)∶n(CuSO₄)=0.01∶0.02∶0.01∶0.03=1∶2∶1∶3