Question

[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O是一种重要的染料及合成农药中间体，受热可分解，摩尔质量为246 g·mol^-1。某化学课外小组设计了如下实验（部分夹持装置略）验证它的部分分解产物，请回答问题：

（1）连接装置，_________________，在各装置中加入相应的药品和试剂。

（2）打开K₂、K₄，闭合K₁、K₃，加热一段时间后观察到品红溶液褪色，写出NaOH溶液中发生反应的离子方程式____________________。

（3）打开K₁、K₃，闭合K₂、K₄，继续加热一段时间后观察到湿润红色石蕊试纸变蓝，证明分解产物中含有________________（填化学式）。

（4）CCl₄的作用是_________________________________。

（5）加热过程中，还生成Cu、N₂和H₂O。写出[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O分解的化学方程式________________。

（6）若实验中称取a g [Cu(NH₃)₄]SO₄ · H₂O，收集到b mL N₂（已换算成标准状况），[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O的分解率表达式为_____________。

（7）量气管读数时需注意的事项有：①气体冷却到室温；②量气装置两侧液面相平；③_____________。若某同学按右图所示读数，则计算出的分解率__________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

Answer

（1）检查装置气密性（2）SO2+2OH–＝SO32–+H2O（3）NH3

（4）防止倒吸（5）3[Cu(NH3)4]SO4·H2O3Cu+8NH3↑ +2N2↑+3SO2↑+9H2O

（6） （7）视线与凹液面最低处相平偏低

【解析】

试题分析：（1）连接好装置后一定要检查装置气密性。

（2）打开K2、K4，闭合K1、K3，加热一段时间后观察到品红溶液褪色，说明有SO2生成，则NaOH溶液中发生反应的离子方程式为SO2+2OH–＝SO32–+H2O。

（3）打开K1、K3，闭合K2、K4，继续加热一段时间后观察到湿润红色石蕊试纸变蓝，证明分解产物中含有NH3。

（4）氨气极易溶液中，直接通入水中容易倒吸，四氯化碳不溶于水，密度大于水，则CCl4的作用是防止倒吸。

（5）加热过程中，还生成Cu、N2和H2O，则[Cu(NH3)4]SO4·H2O分解的化学方程式为3[Cu(NH3)4]SO4·H2O3Cu+8NH3↑ +2N2↑+3SO2↑+9H2O。

（6）若实验中称取a g [Cu(NH3)4]SO4 · H2O，收集到b mL N2（已换算成标准状况），氮气的物质的量是，根据方程式可知消耗[Cu(NH3)4]SO4·H2O的物质的量是，所以分解率表达式为。

（7）量气管读数时需注意的事项有：①气体冷却到室温；②量气装置两侧液面相平；③视线与凹液面最低处相平。由于左侧液面高，读数偏小，则计算出的分解率偏低。

【考点定位】本题主要是考查物质分解产物验证实验设计与评价

【名师点晴】化学实验是每年高考考查的重点，该题给出了常见的仪器、药品、反应原理和一些操作步骤，既有化学实验基本操作又有实验现象和有关数据分析、计算，要求学生根据实验原理及试题中所给予的信息，结合元素化合物知识进行分析判断和解答。该题的难点是误差分析和仪器读数以及数据处理。（5）方程式的书写是另一个难点，注意从原子守恒、电子得失守恒的角度去理解氧化还原反应方程式的配平。