Question

（2011?濮陽二模）硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體，受熱溫度不同，該氣體成分也不同．氣體成分可能含SO₂、SO₃和O₂中的一種、二種或三種．某化學課外活動小組通過設計一探究性實驗，測定反應產(chǎn)生的SO₂、SO₃和O₂的物質(zhì)的量，并經(jīng)計算確定各物質(zhì)的化學計量數(shù)，從而確定CuSO₄分解的化學方程式．實驗用到的儀器如下圖所示：

[提出假設]
Ⅰ．所得氣體的成分可能只含

SO₃

一種；
Ⅱ．所得氣體的成分可能含有

SO₂、O₂

二種；
Ⅲ．所得氣體的成分可能含有SO₂、SO₃、O₂三種．
[實驗探究]
實驗操作過程（略）．已知實驗結(jié)束時，硫酸銅完全分解．
（1）請你組裝探究實驗的裝置，按從左至右的方向，各儀器接口連接順序為

①③④⑥⑤②

（填序號）．
（2）實驗過程中，儀器C的作用是

吸收SO₂、SO₃氣體

．
[驗證假設，分析推理]
（3）若實驗結(jié)束，B中量筒沒有收集到水，則證明猜想

I

正確．
（4）有兩個實驗小組進行該實驗，由于加熱時的溫度不同，實驗結(jié)束后測得相關數(shù)據(jù)也不同．數(shù)據(jù)如下：

實驗 小組	稱取CuSO4 的質(zhì)量/g	儀器C增 加的質(zhì)量/g	量筒中水的體積折算成標 準狀況下氣體的體積/mL
①	6.4	2.88	224
②	6.4	2.56	448

請通過計算，推斷出第①小組和第②小組的實驗條件下CuSO₄分解的化學反應方程式：
①組

4CuSO₄

△   .

4CuO+2SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑

；②組

2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)硫酸銅分解可能發(fā)生兩種情況2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑或 CuSO₄

△   .

CuO+SO₃↑，或者兩個反應同時發(fā)生來判斷；
（2）根據(jù)氣體的制備和收集按照發(fā)生裝置→氣體吸收裝置→排水→測量裝置來安裝實驗儀器；
（3）B中量筒沒有收集到水，則說明反應沒有氧氣生成；
（4）測定反應產(chǎn)生的SO₂、SO₃和O₂的物質(zhì)的量，并經(jīng)計算確定各物質(zhì)的化學計量數(shù)，從而確定CuSO₄分解的化學方程式．

解答：解：Ⅰ．根據(jù)硫酸銅分解可能發(fā)生兩種情況2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑或 CuSO₄

△   .

CuO+SO₃↑，或者兩個反應同時發(fā)生來判斷；故答案為：SO₃Ⅱ．SO₂、O₂；
（1）氣體的制備和收集按照發(fā)生裝置→氣體吸收裝置→排水→測量裝置來安裝實驗儀器，故答案為：①③④⑥⑤②；   
（2）SO₂、SO₃氣體能與堿性物質(zhì)反應，用堿石灰可吸收SO₂、SO₃氣體，故答案為：吸收SO₂、SO₃氣體； 
（3）B中量筒沒有收集到水，則說明反應沒有氧氣生成，故答案為：I；      
（4）①設6.4g硫酸銅分解生成xSO₃molSO₃，ymolSO₂，則有

80x+64y=2.88 x+y=  6.4 160

解之得：x=0.02mol，y=0.02mol，
又n（O₂）=

224×10-3

22.4

=0.01mol，所以三者的物質(zhì)的量之比為2：2：1，故答案為：4CuSO₄

△   .

4CuO+2SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑； 
②設6.4g硫酸銅分解生成mmolSO₃，nmolSO₂，則有

80m+64n=2.56 m+n= 6.4 160

，解之得：m=0，n=0.04mol，又n（O₂）=

448×10-3

22.4

=0.02mol，所以二者的物質(zhì)的量之比為2：1，
故答案為：2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑．

點評：本題考查物質(zhì)的組成和實驗數(shù)據(jù)的處理，做題時注意把握實驗基礎知識，充分利用有關數(shù)據(jù)進行計算，本題具有一定難度，