Question

为探究X（仅含三种元素）的组成和热稳定性，设计并完成如下实验：

气体Y不能使品红溶液褪色，红色固体1是一种纯净物，请回答：

（1）X除了含有Cu元素之外，还有___元素（填元素符号）。

（2）该流程中X高温分解的化学方程式为____。

（3）写出气体Y通入BaCl₂溶液发生反应的离子方程式___。

Answer

S、O 4CuSO42Cu2O+4SO3↑+O2↑ SO3+H2O+Ba2+=2H++BaSO4↓或SO3+H2O=2H++SO42-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓

【解析】

16.0g固体X高温隔绝空气分解生成0.125mol气体Y和7.2g红色固体1，由质量守恒定律可知，气体Y的质量为8.8g，气体Y与足量BaCl2溶液作用生成的白色沉淀为BaSO4，质量为23.3g，其物质的量为=0.1mol，则混合气体中含有0.1molSO3，另一种气体的物质的量为0.025mol，质量为8.8g-0.1mol×80g/mol=0.8g，则该气体的摩尔质量为=32g/mol，此气体为O2，即气体Y为SO3和O2的混合气体，且物质的量之比为0.1mol：0.025mol=4:1；纯净的红色固体1溶于稀硫酸得到蓝色溶液和红色固体2，可知溶液中含有Cu2+，红色固体2为Cu，则红色固体1为Cu2O，其物质的量为=0.05mol，由此可知X有Cu、S、O三种元素组成，三者的物质的量比为(0.05mol×2)：0.1mol：(0.05mol+0.1mol×3+0.025mol×2)=1:1:4，则固体X为CuSO4，据此分析解题。

16.0g固体X高温隔绝空气分解生成0.125mol气体Y和7.2g红色固体1，由质量守恒定律可知，气体Y的质量为8.8g，气体Y与足量BaCl2溶液作用生成的白色沉淀为BaSO4，质量为23.3g，其物质的量为=0.1mol，则混合气体中含有0.1molSO3，另一种气体的物质的量为0.025mol，质量为8.8g-0.1mol×80g/mol=0.8g，则该气体的摩尔质量为=32g/mol，此气体为O2，即气体Y为SO3和O2的混合气体，且物质的量之比为0.1mol：0.025mol=4:1；纯净的红色固体1溶于稀硫酸得到蓝色溶液和红色固体2，可知溶液中含有Cu2+，红色固体2为Cu，则红色固体1为Cu2O，其物质的量为=0.05mol，由此可知X有Cu、S、O三种元素组成，三者的物质的量比为(0.05mol×2)：0.1mol：(0.05mol+0.1mol×3+0.025mol×2)=1:1:4，则固体X为CuSO4；

(1)由分析知：X除了含有Cu元素之外，还有S、O元素；

(2)X的分解产物为SO3、O2和Cu2O，三者的物质的量比为0.1mol：0.025mol：0.05mol=4:1:2，则CuSO4高温分解的化学方程式为4CuSO42Cu2O+4SO3↑+O2↑；

(3)气体Y为SO3和O2的混合气体，通入BaCl2溶液生成BaSO4沉淀，发生反应的离子方程式为SO3+H2O+Ba2+=2H++BaSO4↓或SO3+H2O=2H++SO42-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓。