Question

为探究不溶性盐X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成如图实验：

请回答：

(1)X的化学式为______________。

(2)请写出反应①的化学方程式：______________。

(3)请写出反应②的离子方程式：______________。

Answer

Cu2(OH)2SO4或CuSO4·Cu(OH)2 2Cu2(OH)2SO44CuO＋2SO2↑＋O2↑＋2H2O SO2＋Br2＋2H2O=＋2Brˉ＋4H+

【解析】

黑色固体高温下能与稀硫酸反应生成蓝色溶液，说明黑色固体是CuO16.0g，物质的量n＝＝0.2mol，所以原来的X中含有Cu、O元素，分解得到CuO0.2mol，同时得到水的物质的量是＝0.1mol，所以X成分中含H元素，得到的气体和溴水反应得到的溶液剂加入氯化钡得到白色不溶于盐酸的白色的沉淀，该沉淀是硫酸钡，物质的量是＝0.1mol，硫酸根的产生证明得到的气体是二氧化硫，二氧化硫和溴水反应得到硫酸，所以X成分中含S元素；另外剩余气体A的质量为25.8g−16g−1.8g−64g/mol×0.1mol＝1.6g，其物质的量为＝0.05mol，则其摩尔质量为＝32g/mol，故气体A为氧气，由此可知含有的四种元素是Cu、O、H、S，分解X得到CuO、水、二氧化硫和氧气，根据原子守恒，此物质X是Cu2(OH)2SO4或CuSO4·Cu(OH)2，

(1)X的化学式为Cu2(OH)2SO4或CuSO4·Cu(OH)2，故答案为：Cu2(OH)2SO4或CuSO4·Cu(OH)2；

(2)反应①的方程式为：2Cu2(OH)2SO44CuO＋2SO2↑＋O2↑＋2H2O，故答案为：2Cu2(OH)2SO44CuO＋2SO2↑＋O2↑＋2H2O；

(3)二氧化硫和溴水反应得到硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为：SO2＋Br2＋2H2O=＋2Brˉ＋4H+，故答案为：SO2＋Br2＋2H2O=＋2Brˉ＋4H+。