Question

硫酸銅在加熱條件下發(fā)生分解反應(yīng)，生成氧化銅、二氧化硫、三氧化硫和氧氣．請用如圖所示裝置，測定硫酸銅在加熱分解時(shí)產(chǎn)生的各物質(zhì)與參加反應(yīng)的硫酸銅的物質(zhì)的量的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)和有關(guān)結(jié)果如下：
①準(zhǔn)確稱得無水硫酸銅 2.4g；
②測出量筒中水的體積，折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的體積為112mL；
③干燥管在實(shí)驗(yàn)后質(zhì)量增加1.28g；
④實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)裝置B中的NaHSO₃溶液變?yōu)镹a₂SO₄溶液（不含其他溶質(zhì)）．
試回答：
（1）裝置B的作用是

 

，發(fā)生的化學(xué)方程式

 

．
（2）裝置C的作用是

 

；干燥管收集到的物質(zhì)是

 

．
（3）裝置E和F的作用是

 

；
（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測出后，首先應(yīng)計(jì)算出的物質(zhì)是

 

，有

 

mol．據(jù)此計(jì)算出SO₂為

 

mol，SO₃為

 

mol．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)混合氣體中有三氧化硫，NaHSO₃能與三氧化硫反應(yīng)生成Na₂SO₄、H₂O和SO₂；
（2）根據(jù)濃硫酸可作干燥劑；根據(jù)SO₂能與堿石灰反應(yīng)，而氧氣與與堿石灰不反應(yīng)；
（3）根據(jù)氧氣不溶于水，可用排水法測定氣體的體積；
（4）根據(jù)量筒內(nèi)液體的體積即為O₂的體積，根據(jù)n=

v

vm

來分析；根據(jù)干燥管增重的質(zhì)量為SO₂的質(zhì)量（包括原來的和通NaHSO₃后生成的），再根據(jù)電子得失守恒n（O₂）×4=n（SO₂）×2求出分解產(chǎn)生的SO₂的物質(zhì)的量，最后根據(jù)方程式SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑求出SO₃的物質(zhì)的量．

解答：解：（1）混合氣體中有三氧化硫，NaHSO₃能與三氧化硫反應(yīng)生成Na₂SO₄、H₂O和SO₂：SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑，可NaHSO₃來除去三氧化硫，故答案為：吸收生成的SO₃氣體；SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑；
（2）濃硫酸可作干燥劑，可吸收SO₂和O₂中的水蒸氣；SO₂能與堿石灰反應(yīng)，而氧氣與與堿石灰不反應(yīng)，所以干燥管收集到的物質(zhì)是SO₂；故答案為：干燥SO₂和O₂；SO₂；
（3）因氧氣不溶于水，可用排水法測定氣體的體積，將由D來的氣體將E中的水壓到量筒F中，測定生成O₂的體積，
故答案為：由D來的氣體將E中的水壓到量筒F中，測定生成O₂的體積；
（4）量筒內(nèi)液體的體積即為O₂的體積，其物質(zhì)的量為

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，根據(jù)電子得失守恒n（O₂）×4=n（SO₂）×2，即0.005mol×4=n（SO₂）×2，則n（SO₂）=0.01mol，干燥管增重的質(zhì)量為SO₂的質(zhì)量（包括原來的和通NaHSO₃后生成的）為1.28g，物質(zhì)的量為0.02mol，所以與NaHSO₃反應(yīng)生成的SO₂為0.01mol，由方程式SO₃+2NaHSO₃=Na₂SO₄+H₂O+2SO₂↑可知SO₃的物質(zhì)的量為0.005mol，故答案為：O₂；0.005；0.01；0.005．

點(diǎn)評：本題主要考查了實(shí)驗(yàn)的原理與計(jì)算，在計(jì)算時(shí)要抓住電子得失守恒，尤其要注意干燥管增重的質(zhì)量為SO₂的質(zhì)量包括原來的和通NaHSO₃后生成的．