Question

（15分）某校一研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)膽礬晶體受熱分解進(jìn)行討論。

Ⅰ．他們查閱資料得知：將膽礬晶體置于烘箱中加熱時(shí)，在79～134℃,晶體失重14．4％；134～250℃，又失重14．4％；250～300℃，再失重7．2％。之后加熱至620℃，質(zhì)量維持不變。小組經(jīng)過(guò)計(jì)算得出，膽礬在300～620℃的固體殘留物為無(wú)水硫酸銅，134℃時(shí)的固體殘留物的化學(xué)式為 。

Ⅱ．小組對(duì)無(wú)水硫酸銅繼續(xù)升溫加熱的可能變化進(jìn)行猜想。他們提出了產(chǎn)物的以下幾種猜想：

①．CuO、SO3 ；。

②．CuO、SO2和O2；

③．CuO、SO3和SO2；

④．CuO、SO3、SO2和O2

小組經(jīng)過(guò)激烈討論，認(rèn)為猜想③不用實(shí)驗(yàn)就可排除，他們的理由是

查閱資料：①SO3為無(wú)色晶體，熔點(diǎn)16．6℃，沸點(diǎn)44．8℃。

②SO2，熔點(diǎn):－72．4℃，沸點(diǎn):－10℃；SO2通入BaCl2溶液中，無(wú)明顯現(xiàn)象。

Ⅲ．實(shí)驗(yàn)探究：

小組按下圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）安裝好裝置后，未裝藥品前必須進(jìn)行的操作是 。

D裝置的作用是 。

（2）按圖示裝好藥品后，用酒精噴燈對(duì)著硬質(zhì)試管加熱。一會(huì)兒后，B中溶液產(chǎn)生白色渾濁，C中溶液逐漸褪色。

Ⅳ．實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：

（1）小組同學(xué)大多認(rèn)為無(wú)水硫酸銅熱分解產(chǎn)物應(yīng)該為猜想④。但有一個(gè)同學(xué)提出質(zhì)疑，他認(rèn)為B中溶液產(chǎn)生白色渾濁并不一定能確定產(chǎn)物中含有SO3。他的依據(jù)涉及的化學(xué)方程式是 。于是，小組同學(xué)經(jīng)討論決定，再增加一個(gè)裝置E，你認(rèn)為該裝置應(yīng)加在 （填裝置字母）之間。增加裝置后，小組重新實(shí)驗(yàn)，證明了產(chǎn)物中確實(shí)存在SO3。你認(rèn)為他們根據(jù)什么現(xiàn)象得到這一結(jié)論？ 。

（2）小組在完成無(wú)水硫酸銅熱分解的化學(xué)方程式時(shí)遇到了困難。他們發(fā)現(xiàn)該化學(xué)方程式為不定方程式，存在無(wú)數(shù)種配平情況，經(jīng)過(guò)慎密地分析，他們認(rèn)為只要能確定某些物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比，即可確定該化學(xué)方程式。如已知SO2與SO3的計(jì)量數(shù)之比，就能確定該化學(xué)方程式。若設(shè)SO2與SO3的計(jì)量數(shù)之比為x，請(qǐng)寫(xiě)出配平后的化學(xué)方程式 。

 

Answer 1

Ⅰ．CuSO4·3H2O

Ⅱ．產(chǎn)物中只有降價(jià)元素而無(wú)升價(jià)元素（從元素守恒角度分析也計(jì)分）

Ⅲ．（1）檢驗(yàn)裝置氣密性（1分） 吸收尾氣，防止污染環(huán)境（合理答案均計(jì)分）

Ⅳ．（1）2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl（對(duì)一個(gè)計(jì)1分，寫(xiě)總反應(yīng)方程式計(jì)2分）

A B（有錯(cuò)計(jì)0分 ） E中試管里出現(xiàn)無(wú)色晶體（寫(xiě)液體也給分）

（2） 2(x+1) CuSO4 高溫 2(x+1)CuO + 2SO3 ↑+ 2xSO2 ↑+ xO2↑

【解析】

試題分析：Ⅰ．膽礬晶體在79～134℃,晶體失重14．4％，若是1mol晶體，則失去水為250g×14．4%=36g，即2molH2O。134℃時(shí)的固體殘留物是CuSO4·3H2O。

Ⅱ．③是CuSO4·5H2O變?yōu)镃uO、SO3和SO2，生成SO2時(shí)S的化合價(jià)降低，沒(méi)有元素化合價(jià)升高，故假設(shè)不成立。

Ⅲ．（1）安裝好裝置后，未裝藥品前必須進(jìn)行的操作是檢驗(yàn)裝置氣密性。D裝置中盛放NaOH溶液作用是吸收酸性尾氣，防止污染環(huán)境。

考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。