Question

【題目】興趣小組的同學(xué)對(duì)硫酸銅的性質(zhì)進(jìn)行了如下探究 實(shí)驗(yàn)一：將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)還有氣泡放出。

（提出猜想）從物質(zhì)組成元素的角度考慮，放出的氣體可能是SO2、O2、H2中的一種或幾 種。

（查閱資料）①酸性高錳酸鉀溶液呈紫紅色，SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。

②O2+4KI+4HC1=2I2+4KC1+2HO，I2為碘單質(zhì)，遇淀粉溶液變藍(lán)。

（方案設(shè)計(jì)）依據(jù)上述猜想，他們分別設(shè)計(jì)了如下方案：

(1)甲同學(xué)為確定是否含有 SO2，他將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液顏色 未發(fā)生變化，則該氣體中___SO2(填“有”或“無(wú)”)

(2)乙同學(xué)為判斷是否含有O2，同時(shí)確定氣體成分，設(shè)計(jì)了如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）如圖 裝置：A中觀察到____現(xiàn)象，證明無(wú) O2，B 中觀察到____證明該氣體是 H2。

（實(shí)驗(yàn)反思）大家認(rèn)為乙同學(xué)在加熱之前，應(yīng)對(duì)氣體先____以確保安全。

實(shí)驗(yàn)二：興趣小組的同學(xué)又將一定量的 Na2CO3溶液滴入到 CuSO4溶液中得到一種化學(xué)式 為 aCuCO3bCu(OH)2的藍(lán)綠色固體物質(zhì) X，并通過(guò)如圖的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定X的組成。

（查閱資料）Cu(OH)2在66℃~68℃完全分解：Cu(OH)2CuO＋H2O；CuCO3在200℃~220℃完全分解：CuCO3CuO＋CO2↑；堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物。

（實(shí)驗(yàn)步驟）①連接儀器，____，準(zhǔn)確稱取一定量的樣品 X 放在 C 裝置中；②打開(kāi)活塞鼓入一段時(shí)間空氣，稱量裝置 D、E的質(zhì)量；③關(guān)閉活塞，控制 C 裝置中的溫度為250℃對(duì)X進(jìn)行熱分解，直至 C裝置中剩余固體質(zhì)量不再變化為 止；④打開(kāi)話塞，___；⑤冷卻稱得裝置 D增重5.4g，裝置 E 增重 8.8g。

(3)洗氣瓶 A中氫氧化鈉溶液的作用是___；B中所裝液體為______。(填名稱)

(4)通過(guò)計(jì)算可得：a∶b＝_____。

(5)若缺少F裝置，測(cè)得的a∶b____。(選填“偏大”、“偏小”、“不變)

(6)在一定溫度下，向一定質(zhì)量的蒸餾水中加入18.4g無(wú)水硫酸銅粉末(白色)， 充分?jǐn)嚢璨⑦^(guò)濾，得到25g藍(lán)色晶體(CuSO45H2O)和一定質(zhì)量的濾液，若此溫度下無(wú)水硫酸銅的溶解度為 40g，則所用蒸餾水的質(zhì)量是___。(寫出計(jì)算過(guò)程)

Answer 1

【答案】無(wú) A溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，未變藍(lán) 銅網(wǎng)表面黑色的轉(zhuǎn)化為紅色 檢驗(yàn)純度 檢查氣密性 通入干燥空氣 排除空氣中的CO2 濃H2SO4 2∶3 不變 15g

【解析】

[方案設(shè)計(jì)]

（1）SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，他將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液顏色未發(fā)生變化，則該氣體中無(wú)SO2；

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

由化學(xué)方程式可知，反應(yīng)生成的碘能使淀粉溶液變藍(lán)色可知，沒(méi)有氧氣，淀粉溶液就不變色，A中觀察到溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，未變藍(lán)，證明無(wú)O2；

氫氣能在加熱的條件下和氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅，故B中觀察到黑色的粉末變成紅色，證明該氣體是H2。

[實(shí)驗(yàn)反思]

可燃性氣體在混有空氣的情況下點(diǎn)燃有可能發(fā)生爆炸，點(diǎn)燃前要檢驗(yàn)氣體的純度；

實(shí)驗(yàn)二：①連接儀器，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前需要檢查儀器的氣密性；

④打開(kāi)話塞，通入干燥空氣，目的是把裝置中的水蒸氣全部鼓入裝置D中，把二氧化碳鼓入E裝置中，減少實(shí)驗(yàn)誤差；

（3）洗氣瓶 A中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的CO2；B中所裝液體為濃硫酸，作用是吸收空氣中的水；

（4）裝置D增重5.4g，即為生成水的質(zhì)量；裝置E增重8.8g，即為生成二氧化碳的質(zhì)量；

設(shè)氫氧化銅的質(zhì)量為x，碳酸銅的質(zhì)量為y：

所以

（5）若缺少F裝置，測(cè)得的a∶b不變，因?yàn)?/span>F在E后邊沒(méi)有計(jì)量，所以不影響測(cè)量結(jié)果。

（6）25g藍(lán)色晶體(CuSO45H2O)中硫酸銅的質(zhì)量為，則水的質(zhì)量為25g-16g=9g；

則蒸餾水中溶解的硫酸銅的質(zhì)量為18.4g-16g=2.4g，因?yàn)橛辛蛩徙~晶體析出，所以此時(shí)的溶液為飽和溶液，又因?yàn)榇藴囟认聼o(wú)水硫酸銅的溶解度為40g，設(shè)溶解2.4g硫酸銅的水的質(zhì)量為x，由等式，可求出x=6g；

故所用蒸餾水的質(zhì)量為6g+9g=15g。