硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,该气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种。某化学课外活动小组通过设计一探究性实验,探索测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验可能用到的仪器如下图所示:
【提出猜想】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含 一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有 二种;
Ⅲ.所得气体的成分可能含有 三种。
【实验探究】
实验操作过程(略)。已知实验结束时,硫酸铜完全分解。请回答下列问题:
(1) 请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为:
__ (填序号)
(2) 若实验结束,B中量筒没有收集到水,则证明猜想 正确。
(3)若实验结束,经测定装置C的总质量增加了,能否肯定气体产物中含有SO2而不含SO3?
请说明理由。答:
(4)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后,测得相关数据也不同,数据如下:
实验小组 |
称取CuSO4 的质量(g) |
装置C增加 的质量(g) |
量筒中水的体积折算成标 准状况下气体的体积(mL) |
一 |
6.4 |
2.56 |
298.7 |
二 |
6.4 |
2.56 |
448 |
请通过计算,推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学反应方程式:
一组:_____________ ;
二组:_ 。
(5)该实验设计中,由于实验操作的原因容易给测定带来最大误差的两个仪器是________和_______(填代号)。
为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中, 继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,加热A。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,并检验其中的离子。
Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ。
(1)过程Ⅰ的目的是。
(2)棉花中浸润的溶液为。
(3)A中发生反应的化学方程式为。
(4)能说明氧化性Fe3+ > SO2的离子方程式是。
(5)过程Ⅵ,检验B溶液中是否含有SO42-的操作是。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果不能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2的是(填“甲”“乙”“丙”),请用必要的文字说明理由。
过程Ⅳ B溶液中含有的离子 |
过程Ⅵ B溶液中含有的离子 |
|
甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有 Fe2+ |
乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42- |
丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
(7)进行实验过程Ⅴ时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料: Fe2+(aq)+ SO32- (aq) FeSO3(s)(墨绿色)提出假设:FeCl3与 SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。
某同学设计如下实验,证实该假设成立:
① 溶液E和F分别为、(写化学式)。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因。
二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中S元素为-l价)在高温下和氧气反应制备SO2:,该反应中被氧化的元素是(填元素符号)。当该反应转移2.75mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为L。
(2)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3熔点为16. 8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响。)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是。
②实验过程中,需要通入氧气。试写出一个用右图所示装置制取氧气的化学方程式。
③当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是。
④实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是 (用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某学习小组设计用如右图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为。
②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案中合理的是(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为。
③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时,该溶液中c(Na+)= (用含硫微粒浓度的代数式表示)。)】
从海水或盐湖水直接制盐,只能得到粗盐,其中含有不溶性的泥沙和CaCl2、
MgCl2、Na2SO4等杂质。要得到纯净的NaCl还需要除去其中的杂质。
(1)取适量粗盐样品,加水溶解后再过滤,目的是:
(2)检验滤液中含有SO42—的方法是:
(3)为了除去NaCl溶液中的可溶性杂质,还需要向溶液中依次加入下列化学试剂:
①BaCl2溶液;②NaOH溶液;③Na2CO3溶液。反应的方程式依次为:
(4)反应完成后,还应该这样操作才能得到纯净的NaCl溶液?
(5)最后从NaCl溶液中提取出NaCl固体,采用的实验方法是;该实验
要用到的玻璃仪器有:。
如下图所示,是实验室制备某常见气体的实验装置,请填空:
(1) 该实验装置制备的常见气体是(填写化学式):。
(2) 制备该气体的化学方程式是:。
(3) 收集该气体的方法是:。
(4) 检验该气体是否收集满的方法是:
。
(5) 将充满该气体的试管倒立于水槽中,可以看到的现象是:
。
某化学实验小组的同学为了探究SO2和氯水的漂白性,设计如下实验装置。
(1)C装置的作用:______________________________。
(2)实验室用装置E制备Cl2,化学反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。该反应中的还原剂是____________(填化学式)。
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B_________________________, D________________________。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为
B_________________________, D________________________。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后漂白性肯定会增强。他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现品红溶液未退色。请你分析产生该现象的原因_____________________________(用化学方程式表示)。