Question

（14分）已知硫酸铜在加热条件下发生分解反应，生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。请用下图所示装置，测定硫酸铜在加热分解时产生的各物质与参加反应的硫酸铜的物质的量的关系。

实验测得数据和有关结果如下：

①准确称得无水硫酸铜 2.4 g；

②测出量筒中水的体积，折算成标准状态下气体的体积为112 mL；

③干燥管在实验后质量增加1.28 g；

④实验结束时装置B中的NaHSO₃溶液变为Na₂SO₄溶液（不含其他溶质）。

请回答下列问题：

（1）装置B的作用是                      ；发生的化学方程式________________________。

（2）装置C的作用是__________________；干燥管收集到的物质是__________    。

（3）实验数据测出后，计算出氧气的物质的量有________mol；并据此计算出SO₂为_________mol，SO₃为___________mol。

Answer

（14分，每空2分）（1）吸收生成的SO3气体；SO3 + 2NaHSO3＝Na2SO4 + H2O + 2SO2

（2）干燥SO2和O2； SO2 （3） 0.005 0.01 0.005

【解析】

试题分析：（1）硫酸铜在加热条件下发生分解反应，生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气，其中饱和亚硫酸氢钠溶液吸收三氧化硫，浓硫酸干燥SO2和氧气，碱石灰吸收SO2，最后利用排水法测量氧气的体积。根据以上分析可知装置B的作用是吸收生成的SO3气体，发生的化学方程式为SO3 + 2NaHSO3＝Na2SO4 + H2O + 2SO2。

（2）根据以上分析可知装置C的作用是干燥SO2和O2；干燥管收集到的物质是 SO2 。

（3）氧气的物质的量＝0.112L÷22.4L/mol＝0.005mol，则反应中转移电子的物质的量＝0.005mol×4＝0.02mol，因此根据电子得失守恒可知生成的SO2的物质的量＝0.02mol÷2＝0.01mol，反应前硫酸铜的物质的量＝2.4g÷160g/mol＝0.015mol，则根据S原子守恒可知SO3为0.015mol—0.01mol＝0.005mol。

考点：考查硫酸铜分解实验探究