Question

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2.4g；

②测出量筒中水的体积，折算成标况下气体的体积为122ml；

③干燥管在实验后质量增加1.28g；

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)。

试回答：

（1）装置B的作用是：______，写出化学方程式：___________________

（2）装置C的作用是：____________________

（3）装置E和F的作用是_______________________

（4）实验数据测出后，据此计算出SO₂为____mol， SO₃为______mol。

（5）硫酸铜受热分解反应的化学方程式为________________________

Answer

（1）吸收生成的SO3气体； SO3 + 2NaHSO3 = Na2SO4 + H2O + 2SO2↑

（2）干燥SO2和O2 (或除去水蒸气，以便测定SO2质量)

（3）由D来的气体将E中的水压到量筒F中，测定生成O2的体积

（4）0.01 mol ； 0.005mol

（5）3CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑

【解析】

试题分析：（1）混合气体中有三氧化硫，NaHSO3能与三氧化硫反应生成Na2SO4、H2O和SO2：SO3+2NaHSO3=Na2SO4+H2O+2SO2↑，可NaHSO3来除去三氧化硫，故答案为：吸收生成的SO3气体；SO3+2NaHSO3=Na2SO4+H2O+2SO2↑；

（2）浓硫酸可作干燥剂，可吸收SO2和O2中的水蒸气；SO2能与碱石灰反应，而氧气与与碱石灰不反应，所以干燥管收集到的物质是SO2；故答案为：干燥SO2和O2；SO2；

（3）因氧气不溶于水，可用排水法测定气体的体积，将由D来的气体将E中的水压到量筒F中，测定生成O2的体积，故答案为：由D来的气体将E中的水压到量筒F中，测定生成O2的体积；

（4）量筒内液体的体积即为O2的体积，其物质的量为=0.005mol，根据电子得失守恒n(O2)×4=n(SO2)×2，即0.005mol×4=n(SO2)×2，则n(SO2)=0.01mol，干燥管增重的质量为SO2的质量(包括原来的和通NaHSO3后生成的)为1.28g，物质的量为0.02mol，所以与NaHSO3反应生成的SO2为0.01mol，由方程式SO3+2NaHSO3=Na2SO4+H2O+2SO2↑可知SO3的物质的量为0.005mol，故答案为：0.01；0.005。

（5）根据上述分析，硫酸铜受热分解反应的化学方程式为3CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑，故答案为：3CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑。

考点：考查了探究物质的组成或测量物质的含量的相关知识。