Question

某学习小组设计实验探究CuSO₄分解产物

Ⅰ．甲同学选择下列装置设计实验探究硫酸铜分解的气态产物SO₃、SO₂和O₂，并验证SO₂的还原性。

回答下列有关问题：

（1）上述装置按气流从左至右排序为A、D、___E、F（填代号）。

（2）装置D的作用是____；能证明有SO₃生成的实验现象是____。

（3）在实验过程中C装置中红色溶液逐渐变为无色溶液，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）。

（4）为了验证SO₂的还原性，取E装置中反应后的溶液于试管中，设计如下实验：

a．滴加少量的NH₄SCN溶液   b．滴加少量的K₃[Fe(CN)₆]溶液

c．滴加酸性KMnO₄溶液      d．滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液

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中残留固体验证固体产物（假设硫酸铜已完全分解）查阅资料知，铜有+2、+1价，且分解产物中不含0价的铜。Cu₂O在酸性条件下不稳定，发生反应：Cu₂O+2H⁺ =Cu+Cu²⁺+H₂O。

（5）为了验证固体产物中是否有Cu₂O，设计了下列4种方案，其中能达到实验目的的是____。

甲：取少量残留固体于试管，滴加足量的稀硝酸，观察溶液颜色是否变为蓝色

乙：取少量残留固体于试管，滴加足量的稀硫酸，观察溶液颜色是否变为蓝色

丙：取少量残留固体于试管，滴加足量的稀盐酸，观察是否有红色固体生成

丁：取少量残留固体于试管，通入氢气，加热，观察是否生成红色固体

Answer

BC 防倒吸 B中溶液变浑浊 SO2 O2 bd 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 丙

【解析】

根据题意：A装置加热分解硫酸铜，分解的气态产物SO3、SO2和O2，SO2和O2和氯化钡溶液不反应，SO3与氯化钡反应生成白色沉淀，可检验SO3，SO2由品红溶液检验，氯化铁溶液验证SO2的还原性，为防止发生倒吸，A之后连接D装置，连接B的氯化钡溶液检验SO3，产生白色沉淀，用C中品红溶液检验SO2，品红溶液褪色，由E的氯化铁溶液验证SO2的还原性，发生反应：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，F用排水法收集氧气，取E装置中反应后的溶液于试管中，通过检验生成Fe2+、SO42-验证SO2的还原性，用A中残留固体验证固体产物可能为CuO、Cu2O，根据反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，如果含有Cu2O，酸溶后有红色的铜生成，据此分析作答。

（1）根据上述分析可知，装置为分解装置，防倒吸装置，检验SO3，检验SO2，验证SO2的还原性，收集氧气的装置，故连接顺序为：A、D、B、C、E、F，缺少B、C装置，故答案为：BC；

（2）装置D的作用是防倒吸；SO3与氯化钡反应生成白色沉淀，溶液变浑浊，B装置中产生白色沉淀证明有SO3生成，故答案为：防倒吸；B中溶液变浑浊；

（3）二氧化硫具有漂白性，在实验过程中C装置中红色溶液逐渐变为无色溶液，说明A中分解产物有SO2；氧气不溶于水，F中收集的气体为O2，故答案为：SO2；O2；

（4）E装置中为氯化铁溶液，与二氧化硫发生氧化还原反应：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，检验生成的Fe2+、SO42-验证SO2的还原性，Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液观察是否有蓝色沉淀的生成检验，SO42-用盐酸酸化的BaCl2溶液是否生成白色沉淀检验，故合理选项是bd；2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；

（5）已知：Cu2O在酸性条件下不稳定，发生反应：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，A中硫酸铜完全分解，则得到CuO或Cu2O，取少量残留固体于试管，滴加足量的稀盐酸，观察是否有红色固体生成可以验证固体产物中是否有Cu2O；故合理选项是丙。