某学习小组设计实验探究CuSO4分解产物Ⅰ.*同学选择下列装置设计实验探究硫*铜分解的气态产物SO3、SO2和...
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某学习小组设计实验探究CuSO4分解产物
Ⅰ.*同学选择下列装置设计实验探究硫*铜分解的气态产物SO3、SO2和O2,并验*SO2的还原*。
回答下列有关问题
(1)CuSO4水溶液呈**,其原因是______________________(用离子方程式表示)。
(2)上述装置按气流从左至右排序为A、D、___________E、F(填代号)。
(3)装置D的作用是___________;能*有SO3生成的实验现象是___________。
(4)在实验过程中C装置中红*溶液逐渐变为无*溶液,说明A中分解产物有___________;待C中有明显现象后,F开始收集气体,F装置中集气瓶收集到了少量气体,该气体是___________(填化学式)。
(5)为了验*SO2的还原*,取E装置中反应后的溶液于试管中,设计如下实验:
其中,方案合理的有___________(填代号),写出E装置中可能发生反应的离子方程式:_________。
Ⅱ.乙同学利用A中残留固体验*固体产物(假设硫*铜已完全分解)
查阅资料知,铜有+2、+1价。Cu2O在**条件下不稳定,发生反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
(6)为了验*固体产物中是否有Cu2O,设计了下列4种方案,其中能达到实验目的的是___________。
*:取少量残留固体于试管,滴加足量的稀**,观察溶液颜*是否变为蓝*
乙:取少量残留固体于试管,滴加足量的稀硫*,观察溶液颜*是否变为蓝*
*:取少量残留固体于试管,滴加足量的稀盐*,观察是否有红*固体生成
丁:取少量残留固体于试管,通入*气,加热,观察是否生成红*固体
(7)经检验CuSO4分解生成CuO、Cu2O、SO3、SO2和O2,且CuO、Cu2O的质量之比为5:9,SO2、O2、SO3的体积之比(同温同压下测定)为4:3:2。写出CuSO4分解的化学方程式:_______。
【回答】
B、C 防倒吸(或作安全瓶) B装置中产生白*沉淀 SO2 O2 bd 乙
【解析】
装置A中CuSO4受热分解,装置D为安全瓶,起防止倒吸的作用,装置B中*化钡溶液用于检验分解产物中是否有三氧化硫,装置C中品红溶液用于检验分解产物中是否有二氧化硫,装置E中*化铁溶液用于验*二氧化硫的还原*,装置F用于检验分解产物中是否有难溶于水的氧气。
【详解】
(1)CuSO4是强*弱碱盐,Cu2+在溶液中水解,使溶液呈**,收集到离子方程式为,故*为:;
(2)三氧化硫与水剧烈反应生成强*硫*,为防止倒吸应在检验三氧化硫前设计一个防倒吸的装置,二氧化硫部分与水反应生成弱*亚硫*,由强*制弱*的原理可知,三氧化硫能与*化钡溶液反应生成硫*钡白*沉淀,二氧化硫不能与*化钡溶液反应,为防止三氧化硫干扰实验,应先检验三氧化硫,再检验二氧化硫,检验二氧化硫用品红溶液,验*二氧化硫的还原*用*化铁溶液,验*氧气可用排水法,则连接顺序为A、D、B、C、E、F,故*为:B、C;
(3)三氧化硫与水剧烈反应生成强*硫*,为防止倒吸应在检验三氧化硫前设计一个防倒吸的装置,则装置D的作用是做安全瓶,起防止倒吸的作用;三氧化硫能与*化钡溶液反应生成硫*钡白*沉淀,二氧化硫不能与*化钡溶液反应,故*为:防倒吸(或作安全瓶);B装置中产生白*沉淀;
(4)二氧化硫具有漂白*,能使品红溶液褪*,C装置中品红溶液红*溶液逐渐变为无*溶液,说明A中分解产物有二氧化硫,则反应中S元素的化合价降低,又因为Cu元素的化合价不可能升高,故只能是O元素的化合价升高生成氧气,且氧气难溶于水,能用排水集气法收集,则F装置中集气瓶收集到的少量气体是氧气,故*为:SO2;O2;
(5)二氧化硫具有漂白*,*化铁具有氧化*,二氧化硫与*化铁溶液发生氧化还原反应生成硫*、*化亚铁,反应的离子方程式为,为验*二氧化硫的还原*,可以检验E中的溶液中是否有Fe2+或SO42-生成。NH4SCN溶液不能检验这两种离子;亚铁离子能与溶液生成蓝*沉淀;Cl-也有还原*,故不能用**KMnO4溶液检验Fe2+;盐**化的BaCl2溶液可以检验SO42-,则检验反应生成的亚铁离子可以选用溶液或盐**化的BaCl2故*为:bd;;
(6)Cu2O和Cu为红*固体,根据题意Cu2O和硫*反应生成Cu2+和Cu,而Cu不和稀硫*反应,Cu2O和Cu都能与**反应生成**铜蓝*溶液,则验*固体产物中是否有Cu2O,可用Cu2+的颜*来区别,若溶液变为蓝**有Cu2O存在;**可以溶解Cu及其氧化物得到蓝*溶液,不可行;*气可以把氧化亚铜还原为同样是红*的Cu,不可行。故选乙,故*为:乙;
(7)由元素化合价的变化可知,Cu2O和SO2是还原产物,O2是氧化产物,设O2为xmol,Cu2O为ymol,由题意可知SO2为mol,由得失电子数目守恒可得4x=2y+×2,解得x=,由CuO、Cu2O的质量之比为5:9可知物质的量比为:=1:1,因SO2、O2、SO3的体积之比(同温同压下测定)为4:3:2,则CuO、Cu2O、SO3、SO2和O2的物质的量之比为y:y::x:= y:y:y::2y=2:2:2:3:4,则反应的化学方程式为,故*为:。
【点睛】
本题考查了*质实验方案的设计与评价,试题知识点较多、综合*较强,充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,注意掌握化学实验基本*作方法,明确常见物质的*质及化学实验方案设计原则,能够运用得失电子数目守恒计算是解答关键。
知识点:二氧化硫
题型:实验,探究题
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