某學習小組設計實驗探究CuSO4分解產物Ⅰ．同學選擇下列裝置設計實驗探究硫銅分解的氣態產物SO3、SO2和...

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問題詳情：

某學習小組設計實驗探究CuSO4分解產物

Ⅰ．*同學選擇下列裝置設計實驗探究硫*銅分解的氣態產物SO3、SO2和O2，並驗*SO2的還原*。

回答下列有關問題

（1）CuSO4水溶液呈**，其原因是______________________（用離子方程式表示）。

（2）上述裝置按氣流從左至右排序為A、D、___________E、F（填代號）。

（3）裝置D的作用是___________；能*有SO3生成的實驗現象是___________。

（4）在實驗過程中C裝置中紅*溶液逐漸變為無*溶液，説明A中分解產物有___________；待C中有明顯現象後，F開始收集氣體，F裝置中集氣瓶收集到了少量氣體，該氣體是___________（填化學式）。

（5）為了驗*SO2的還原*，取E裝置中反應後的溶液於試管中，設計如下實驗：

其中，方案合理的有___________（填代號），寫出E裝置中可能發生反應的離子方程式：_________。

Ⅱ．乙同學利用A中殘留固體驗*固體產物（假設硫*銅已完全分解）

查閲資料知，銅有+2、+1價。Cu2O在**條件下不穩定，發生反應：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。

（6）為了驗*固體產物中是否有Cu2O，設計了下列4種方案，其中能達到實驗目的的是___________。

*：取少量殘留固體於試管，滴加足量的稀**，觀察溶液顏*是否變為藍*

乙：取少量殘留固體於試管，滴加足量的稀硫*，觀察溶液顏*是否變為藍*

*：取少量殘留固體於試管，滴加足量的稀鹽*，觀察是否有紅*固體生成

丁：取少量殘留固體於試管，通入*氣，加熱，觀察是否生成紅*固體

（7）經檢驗CuSO4分解生成CuO、Cu2O、SO3、SO2和O2，且CuO、Cu2O的質量之比為5：9，SO2、O2、SO3的體積之比（同温同壓下測定）為4：3：2。寫出CuSO4分解的化學方程式：_______。

【回答】

B、C 防倒吸（或作安全瓶） B裝置中產生白*沉澱 SO2 O2 bd 乙

【解析】

裝置A中CuSO4受熱分解，裝置D為安全瓶，起防止倒吸的作用，裝置B中*化鋇溶液用於檢驗分解產物中是否有三氧化硫，裝置C中品紅溶液用於檢驗分解產物中是否有二氧化硫，裝置E中*化鐵溶液用於驗*二氧化硫的還原*，裝置F用於檢驗分解產物中是否有難溶於水的氧氣。

【詳解】

（1）CuSO4是強*弱鹼鹽，Cu2+在溶液中水解，使溶液呈**，收集到離子方程式為，故*為：；

（2）三氧化硫與水劇烈反應生成強*硫*，為防止倒吸應在檢驗三氧化硫前設計一個防倒吸的裝置，二氧化硫部分與水反應生成弱*亞硫*，由強*制弱*的原理可知，三氧化硫能與*化鋇溶液反應生成硫*鋇白*沉澱，二氧化硫不能與*化鋇溶液反應，為防止三氧化硫干擾實驗，應先檢驗三氧化硫，再檢驗二氧化硫，檢驗二氧化硫用品紅溶液，驗*二氧化硫的還原*用*化鐵溶液，驗*氧氣可用排水法，則連接順序為A、D、B、C、E、F，故*為：B、C；

（3）三氧化硫與水劇烈反應生成強*硫*，為防止倒吸應在檢驗三氧化硫前設計一個防倒吸的裝置，則裝置D的作用是做安全瓶，起防止倒吸的作用；三氧化硫能與*化鋇溶液反應生成硫*鋇白*沉澱，二氧化硫不能與*化鋇溶液反應，故*為：防倒吸（或作安全瓶）；B裝置中產生白*沉澱；

（4）二氧化硫具有漂白*，能使品紅溶液褪*，C裝置中品紅溶液紅*溶液逐漸變為無*溶液，説明A中分解產物有二氧化硫,則反應中S元素的化合價降低，又因為Cu元素的化合價不可能升高，故只能是O元素的化合價升高生成氧氣，且氧氣難溶於水，能用排水集氣法收集，則F裝置中集氣瓶收集到的少量氣體是氧氣，故*為：SO2；O2；

（5）二氧化硫具有漂白*，*化鐵具有氧化*，二氧化硫與*化鐵溶液發生氧化還原反應生成硫*、*化亞鐵，反應的離子方程式為，為驗*二氧化硫的還原*，可以檢驗E中的溶液中是否有Fe2+或SO42-生成。NH4SCN溶液不能檢驗這兩種離子；亞鐵離子能與溶液生成藍*沉澱；Cl-也有還原*，故不能用**KMnO4溶液檢驗Fe2+；鹽**化的BaCl2溶液可以檢驗SO42-，則檢驗反應生成的亞鐵離子可以選用溶液或鹽**化的BaCl2故*為：bd；；

（6）Cu2O和Cu為紅*固體，根據題意Cu2O和硫*反應生成Cu2+和Cu，而Cu不和稀硫*反應，Cu2O和Cu都能與**反應生成**銅藍*溶液，則驗*固體產物中是否有Cu2O，可用Cu2+的顏*來區別，若溶液變為藍**有Cu2O存在；**可以溶解Cu及其氧化物得到藍*溶液，不可行；*氣可以把氧化亞銅還原為同樣是紅*的Cu，不可行。故選乙，故*為：乙；

（7）由元素化合價的變化可知，Cu2O和SO2是還原產物，O2是氧化產物，設O2為xmol，Cu2O為ymol，由題意可知SO2為mol，由得失電子數目守恆可得4x=2y+×2，解得x=，由CuO、Cu2O的質量之比為5：9可知物質的量比為：=1：1，因SO2、O2、SO3的體積之比（同温同壓下測定）為4：3：2，則CuO、Cu2O、SO3、SO2和O2的物質的量之比為y：y：：x：= y：y：y：：2y=2:2:2:3:4，則反應的化學方程式為，故*為：。