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        1. 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(xué)課外活動(dòng)小組通過(guò)設(shè)計(jì)一探究性實(shí)驗(yàn),測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并經(jīng)計(jì)算確定各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學(xué)方程式.實(shí)驗(yàn)用到的儀器如圖所示:
          [提出假設(shè)]
          Ⅰ.所得氣體的成分可能只含______一種;
          Ⅱ.所得氣體的成分可能含有______二種;
          Ⅲ.所得氣體的成分可能含有SO2、SO3、O2三種.
          [實(shí)驗(yàn)探究]實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程(略).已知實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),硫酸銅完全分解.
          (1)請(qǐng)你組裝探究實(shí)驗(yàn)的裝置,按從左至右的方向,各儀器接口連接順序?yàn)?br>______ (填序號(hào)、儀器不重復(fù)使用).
          (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,儀器C的作用是______.
          [驗(yàn)證假設(shè),分析推理]
          (3)有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),由于加熱時(shí)的溫度不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同.?dāng)?shù)據(jù)如下:
          實(shí)驗(yàn)
          小組
          稱(chēng)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標(biāo)
          準(zhǔn)狀況下氣體的體積/mL
          6.4 2.56 224
          6.4 2.56 448
          請(qǐng)通過(guò)計(jì)算,推斷出第②小組CuSO4分解的化學(xué)反應(yīng)方程式:______;若將①小組CuSO4分解時(shí)所得氣體在一定條件下反應(yīng),恢復(fù)到反應(yīng)前的溫度和壓強(qiáng)時(shí),測(cè)得密度是反應(yīng)前的
          10
          9
          ,則最終所得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)_____(保留一位小數(shù));指導(dǎo)老師認(rèn)為利用上述裝置測(cè)得的儀器C增重量偏小,他的理由可能是______.
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          [提出假設(shè)]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(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生來(lái)判斷;故答案為:Ⅰ.SO3 Ⅱ.SO2、O2
          (1)體的制備和收集按照發(fā)生裝置→氣體吸收裝置→排水→測(cè)量裝置來(lái)安裝實(shí)驗(yàn)儀器,故答案為:①③④⑧⑦②;
          (2)SO2、SO3氣體能與堿性物質(zhì)反應(yīng),用堿石灰可吸收SO2、SO3氣體,故答案為:吸收SO2、SO3氣體; 
          (3)①設(shè)6.4g硫酸銅分解生成xmolSO3,ymolSO2,則有
             80x+64y=2.56
              x+y=
          6.4 
          160
          =0.04
           解之得:x=0,y=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,方程式:2CuSO4
            △  
          .
           

          2CuO+2SO2↑+O2↑,故答案為:2CuSO4
            △  
          .
           
          2CuO+2SO2↑+O2↑,
          ②設(shè)6.4g硫酸銅分解生成xmolSO3,ymolSO2,則有
           80x+64y=2.56 
           x+y=
          6.4 
          160
          =0.04
          解之得:x=0,y=0.04mol,又n(O2)=
          224×10 -3
          22.4
          =0.01mol,
                       2SO2 +O2 ?2SO3
          起始(mol)  0.04      0.01       0

          反應(yīng)(mol)   2a        a        2a

          平衡(mol) 0.04-2a     0.01-a   2a
                 
          則有:
          0.04+0.01 
          0.04-2a+0.01-a+2a
          =
          10
          9
          ,解得a=0.005,所得氣體的平均摩爾質(zhì)量為=
           0.04 ×64 +0.01×32       
          0.045

          =64.0,故答案為:64.0.
          根據(jù)氣體未完全反應(yīng),還有剩余,故答案為:C裝置前的裝置內(nèi)殘余了部分SO2氣體.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

          (2013?閘北區(qū)二模)含有硫的化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,回答下列問(wèn)題:
          (1)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2
          ①測(cè)得某黃銅礦(CuFeS2)中含硫20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),求該礦石含銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
          ②現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測(cè)定該黃銅礦的純度,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):稱(chēng)取研細(xì)的黃銅礦樣品1.150g,在空氣中進(jìn)行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,用100mL滴有淀粉的蒸餾水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,用去標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積為20.00mL.求該黃銅礦的純度.
          (2)將FeS和Fe2O3的混和物56.6g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫,求原混和物中FeS的質(zhì)量.
          (3)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2.已知:SO2、SO3都能被堿石灰和氫氧化鈉溶液吸收.利用下圖裝置加熱無(wú)水硫酸銅粉末直至完全分解.若無(wú)水硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0g,完全分解后,各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如下表所示.
          裝置 A
          (試管+粉末)
          B C
          反應(yīng)前 42.0g 75.0g 140.0g
          反應(yīng)后 37.0g 79.0g 140.5g
          請(qǐng)通過(guò)計(jì)算,推斷出該實(shí)驗(yàn)條件下硫酸銅分解的化學(xué)方程式.
          (4)硫化鈉是用于皮革的重要化學(xué)試劑,可用無(wú)水Na2SO4與炭粉在高溫下反應(yīng)制得,化學(xué)方程式如下:
          ①Na2SO4+4C
          高溫
          Na2S+4CO   ②Na2SO4+4CO
          高溫
           Na2S+4CO2
          ①若在反應(yīng)過(guò)程中,產(chǎn)生CO和CO2混合氣體為2mol,求生成Na2S的物質(zhì)的量.
          ②硫化鈉晶體放置在空氣中,會(huì)緩慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,現(xiàn)將43.72g部分變質(zhì)的硫化鈉樣品溶于水中,加入足量鹽酸后,過(guò)濾得4.8g沉淀和1.12L H2S 氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況,假設(shè)溶液中氣體全部逸出),在濾液中加入足量的BaCl2后過(guò)濾得2.33g沉淀,分析該硫化鈉樣品的成分及其物質(zhì)的量.

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年上海市閘北區(qū)高三下學(xué)期二模化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

          含有硫的化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,回答下列問(wèn)題:

          (1)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2。

          ①測(cè)得某黃銅礦(CuFeS2)中含硫20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),求該礦石含銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

          ②現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測(cè)定該黃銅礦的純度,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):稱(chēng)取

          研細(xì)的黃銅礦樣品1.150g,在空氣中進(jìn)行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,用100 mL滴有淀粉的

          蒸餾水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,用去標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體

          積為20.00mL。求該黃銅礦的純度。

          (2)將FeS和Fe2O3的混和物56.6 g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2 g硫,原混和物中FeS的質(zhì)量。

          (3)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知:SO2、SO3都能被堿石灰和氫氧

          化鈉溶液吸收。利用下圖裝置加熱無(wú)水硫酸銅粉末直至完全分解。若無(wú)水硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0 g,

          完全分解后,各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如下表所示。

          裝置

          A(試管+粉末)

          B

          C

          反應(yīng)前

          42.0 g

          75.0 g

          140.0 g

          反應(yīng)后

          37.0 g

          79.0 g

          140.5 g

           

          請(qǐng)通過(guò)計(jì)算,推斷出該實(shí)驗(yàn)條件下硫酸銅分解的化學(xué)方程式。

          (4)硫化鈉是用于皮革的重要化學(xué)試劑,可用無(wú)水Na2SO4與炭粉在高溫下反應(yīng)制得,化學(xué)方程式如下:

          ①Na2SO4 + 4CNa2S + 4CO↑   ②Na2SO4 + 4CONa2S + 4CO2 

          a.若在反應(yīng)過(guò)程中,產(chǎn)生CO和CO2混合氣體為2mol,求生成Na2S的物質(zhì)的量。

          b.硫化鈉晶體放置在空氣中,會(huì)緩慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,現(xiàn)將43.72g部分變質(zhì)的硫化鈉樣品溶于水中,加入足量鹽酸后,過(guò)濾得4.8g沉淀和1.12L H2S 氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況,假設(shè)溶液中氣體全部逸出),在濾液中加入足量的BaCl2后過(guò)濾得2.33g沉淀,分析該硫化鈉樣品的成分及其物質(zhì)的量。

           

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010年江西省高三熱身卷(理科綜合)化學(xué)部分 題型:實(shí)驗(yàn)題

          (15分)無(wú)水硫酸銅在加熱條件下能發(fā)生分解反應(yīng),生成氧化銅、二氧化硫、三氧化硫和氧氣。某學(xué)生試圖用下圖所示裝置來(lái)確定該化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的計(jì)量關(guān)系

          試回答:

          (1)加熱過(guò)程中,試管A中發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為                           

          (2)裝置E和F的作用是                                                 ;

          (3)該學(xué)生使用裝置B的本意是除去混合氣體中的三氧化硫以提純氧氣,他的做法正確

          嗎?為什么?                                                          

          (4)該學(xué)生利用上述裝置將一定質(zhì)量的無(wú)水硫酸銅置于A中加熱使其分解,最后測(cè)得氧

          氣的體積偏小,其原因可能是       (填序號(hào))

          A.無(wú)水硫酸銅未完全分解o*m

          B.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)裝置A中殘留有氣體

          C.溶液吸收時(shí)產(chǎn)生了氣體

          D.最后讀量筒中的讀數(shù)時(shí),E中的液面低于F中的液面

          (5)另一學(xué)生將4.8g無(wú)水硫酸銅充分加熱使其完全分解后,用正確的實(shí)驗(yàn)方法除去了生成物中的二氧化硫和三氧化硫,最后測(cè)出氧氣的體積為224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。據(jù)此可計(jì)算出二氧化硫?yàn)?u>              mol,三氧化硫?yàn)?u>         mol。

          (6)由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知無(wú)水硫酸銅受熱分解的化學(xué)方程式為:

          ___________________________________________________________________

           

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

          含有硫的化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,回答下列問(wèn)題:
          (1)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2
          ①測(cè)得某黃銅礦(CuFeS2)中含硫20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),求該礦石含銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
          ②現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測(cè)定該黃銅礦的純度,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):稱(chēng)取研細(xì)的黃銅礦樣品1.150g,在空氣中進(jìn)行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,用100mL滴有淀粉的蒸餾水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,用去標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積為20.00mL.求該黃銅礦的純度.
          (2)將FeS和Fe2O3的混和物56.6g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫,求原混和物中FeS的質(zhì)量.
          (3)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2.已知:SO2、SO3都能被堿石灰和氫氧化鈉溶液吸收.利用下圖裝置加熱無(wú)水硫酸銅粉末直至完全分解.若無(wú)水硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0g,完全分解后,各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如下表所示.
          裝置A
          (試管+粉末)
          BC
          反應(yīng)前42.0g75.0g140.0g
          反應(yīng)后37.0g79.0g140.5g
          請(qǐng)通過(guò)計(jì)算,推斷出該實(shí)驗(yàn)條件下硫酸銅分解的化學(xué)方程式.
          (4)硫化鈉是用于皮革的重要化學(xué)試劑,可用無(wú)水Na2SO4與炭粉在高溫下反應(yīng)制得,化學(xué)方程式如下:
          ①Na2SO4+4C數(shù)學(xué)公式Na2S+4CO  ②Na2SO4+4CO數(shù)學(xué)公式 Na2S+4CO2
          ①若在反應(yīng)過(guò)程中,產(chǎn)生CO和CO2混合氣體為2mol,求生成Na2S的物質(zhì)的量.
          ②硫化鈉晶體放置在空氣中,會(huì)緩慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,現(xiàn)將43.72g部分變質(zhì)的硫化鈉樣品溶于水中,加入足量鹽酸后,過(guò)濾得4.8g沉淀和1.12L H2S 氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況,假設(shè)溶液中氣體全部逸出),在濾液中加入足量的BaCl2后過(guò)濾得2.33g沉淀,分析該硫化鈉樣品的成分及其物質(zhì)的量.

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013年上海市閘北區(qū)高考化學(xué)二模試卷(解析版) 題型:解答題

          含有硫的化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,回答下列問(wèn)題:
          (1)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2
          ①測(cè)得某黃銅礦(CuFeS2)中含硫20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),求該礦石含銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
          ②現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測(cè)定該黃銅礦的純度,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):稱(chēng)取研細(xì)的黃銅礦樣品1.150g,在空氣中進(jìn)行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,用100mL滴有淀粉的蒸餾水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,用去標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積為20.00mL.求該黃銅礦的純度.
          (2)將FeS和Fe2O3的混和物56.6g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫,求原混和物中FeS的質(zhì)量.
          (3)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2.已知:SO2、SO3都能被堿石灰和氫氧化鈉溶液吸收.利用下圖裝置加熱無(wú)水硫酸銅粉末直至完全分解.若無(wú)水硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0g,完全分解后,各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如下表所示.
          裝置A
          (試管+粉末)
          BC
          反應(yīng)前42.0g75.0g140.0g
          反應(yīng)后37.0g79.0g140.5g
          請(qǐng)通過(guò)計(jì)算,推斷出該實(shí)驗(yàn)條件下硫酸銅分解的化學(xué)方程式.
          (4)硫化鈉是用于皮革的重要化學(xué)試劑,可用無(wú)水Na2SO4與炭粉在高溫下反應(yīng)制得,化學(xué)方程式如下:
          ①Na2SO4+4CNa2S+4CO   ②Na2SO4+4CO Na2S+4CO2
          ①若在反應(yīng)過(guò)程中,產(chǎn)生CO和CO2混合氣體為2mol,求生成Na2S的物質(zhì)的量.
          ②硫化鈉晶體放置在空氣中,會(huì)緩慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,現(xiàn)將43.72g部分變質(zhì)的硫化鈉樣品溶于水中,加入足量鹽酸后,過(guò)濾得4.8g沉淀和1.12L H2S 氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況,假設(shè)溶液中氣體全部逸出),在濾液中加入足量的BaCl2后過(guò)濾得2.33g沉淀,分析該硫化鈉樣品的成分及其物質(zhì)的量.

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