Question

【題目】某燃料氣體成分可能含有和等，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對該燃料氣體樣品的成分進(jìn)行了如下探究：

（猜想）①該混合氣體只含　有 ②該混合氣體含有和

③該混合氣體只含有和 ④該混合氣體只含有和

……

（實(shí)驗(yàn)）同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如下圖所示裝置，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。提示：每個裝置中的藥品都足量。白色無水硫酸銅固體遇到水會變藍(lán)色

（1）裝置A中無水硫酸銅變藍(lán)，B中澄清石灰水變渾濁，B中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________。結(jié)論：猜想中不符合的為_______________（填猜想中的序號）。

（2）裝置C和D的設(shè)計有錯誤地方，如何改進(jìn)_______________

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們一致認(rèn)為猜想③正確。

其中同學(xué)們在裝置F中加入了無水硫酸銅，你認(rèn)為在裝置G中所加藥品最好為_______________，他們所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別為：E中_______________，F中_______________，G中___________

（4）實(shí)驗(yàn)后，有同學(xué)對裝置A中所得藍(lán)色固體感興趣，并對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

10g 樣品受熱脫水過程的熱重曲線（固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。

請回答下列問題：

①試確定時固體物質(zhì)的化學(xué)式__________。（寫出解題過程）

②取所得的樣品，于下灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化物氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

③把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體（）析出，其晶體存在的最高溫度是__________________。

Answer 1

【答案】 ① ④ 裝置C和D顛倒 裝澄清石灰水 E中黑色固體變?yōu)榧t色 F中無水硫酸銅變藍(lán) G中無明顯現(xiàn)象 CuSO4·H2O CuSO4CuO＋SO3↑ 102℃

【解析】

（1）二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)原理：CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O；A裝置無水硫酸銅變藍(lán)，則混合氣體中有水，B裝置中澄清的石灰水變渾濁，則混合氣體中有二氧化碳?xì)怏w，故選①④；

（2）先用裝置D中氫氧化鈉除去二氧化碳?xì)怏w，然后用裝置C中的濃硫酸吸收水蒸氣；

（3）G裝置中加入澄清的石灰水，檢驗(yàn)是否有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生；E裝置中黑色固體變?yōu)榧t色，證明有還原性氣體，F裝置中無水硫酸銅變?yōu)樗{(lán)色，則一定有水生成，則混合氣體中一定有氫氣，G裝置中澄清的石灰水物明顯現(xiàn)象，則沒有二氧化碳?xì)怏w生成，混合氣體中一定沒有一氧化碳；

（4）①10g的CuSO4·5H2O樣品加熱全部脫水剩余的質(zhì)量為：10g××100%=6.4g，樣品在200℃時，剩余固體質(zhì)量為7.12g，受熱脫水的質(zhì)量為：10g-7.12g=2.88g，10g樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為：10g-6.4g=3.6g，受熱脫水的質(zhì)量與結(jié)晶水總質(zhì)量的比==，則受熱時，脫去4份結(jié)晶水，故化學(xué)式：CuSO4·H2O；②當(dāng)溫度大于258℃時，樣品全部脫水，只剩余硫酸銅，

在570℃時，硫酸銅受熱分解：CuSO4CuO＋SO3↑③黑色粉末是氧化銅，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O，硫酸銅溶液經(jīng)濃縮、冷卻，有CuSO4·5H2O析出，該晶體在溫度超過102℃時，開始逐漸脫水。