Question

無水硫酸銅在加熱至650℃時開始分解生成氧化銅和氣體．某活動小組通過實驗，探究不同溫度下氣體產(chǎn)物的組成．實驗裝置如下：

每次實驗后均測定B、C質量的改變和E中收集到氣體的體積．實驗數(shù)據(jù)如下（E中氣體體積已折算至標準狀況）：

實驗組別	溫度	稱取CuSO4質量/g	B增重質量/g	C增重質量/g	E中收集到氣體/mL
①	T1	0.640	0.320	0	0
②	T2	0.640	0	0.256	V2
③	T3	0.640	0.160	Y3	22.4
④	T4	0.640	X4	0.192	33.6

（1）實驗過程中A中的現(xiàn)象是

 

．D中無水氯化鈣的作用是

 

．
（2）在測量E中氣體體積時，應注意先

 

，然后調節(jié)水準管與量氣管的液面相平，若水準管內(nèi)液面高于量氣管，測得氣體體積

 

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（3）實驗①中B中吸收的氣體是

 

．實驗②中E中收集到的氣體是

 

．
（4）推測實驗②中CuSO₄分解反應方程式為：

 

．
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，實驗③中理論上C增加的質量Y₃=

 

g．
（6）結合平衡移動原理，比較T₃和T₄溫度的高低并說明理由

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）根據(jù)無水硫酸銅在加熱至650℃時開始分解生成氧化銅和氣體分析A中的現(xiàn)象，根據(jù)堿石灰和無水氯化鈣的作用分析；
（2）氣體溫度較高，氣體體積偏大，應注意先冷卻至室溫，若水準管內(nèi)液面高于量氣管，說明內(nèi)部氣壓大于外界大氣壓，測得氣體體積偏��；
（3）實驗中B中濃硫酸的作用是吸收三氧化硫氣體，C的作用是吸收二氧化硫，E的作用是收集到氧氣；
（4）0.64g硫酸銅的物質的量為

0.64g

160g/mol

=0.004mol，分解生成氧化銅的質量為：0.004mol×80g/mol=0.32g；SO₂的質量為：0.256g，物質的量為：

0.256g

64g/mol

=0.004mol，氧氣的質量為：0.64-0.32-0.256=0.064g，物質的量為：

0.064g

32g/mol

=0.002mol，CuSO₄、CuO、SO₂、O₂的物質的量之比等于2：2：2；1，則實驗②中CuSO₄分解反應方程式為2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑；                            
（5）0.64g硫酸銅的物質的量為

0.64g

160g/mol

=0.004mol，分解生成氧化銅的質量為：0.004mol×80g/mol=0.32g；SO₃的質量為：0.16g，氧氣的質量為：

0.0224

22.4

×32=0.032g，根據(jù)質量守恒實驗③中理論上C增加的質量Y₃=0.64-0.32-0.16-0.032=0.128g；
（6）根據(jù)表中實驗③④的數(shù)據(jù)可知，T₄溫度生成氧氣更多，因為SO₃分解為SO₂和O₂是吸熱反應，溫度高有利于生成更多的O₂．

解答： 解：（1）因為無水硫酸銅在加熱至650℃時開始分解生成氧化銅和氣體，故實驗過程中A中的現(xiàn)象是白色固體變黑，因為堿石灰能夠吸水，D中無水氯化鈣的作用是 吸收水蒸氣，防止裝置E中的水進入裝置C，影響C的質量變化，故答案為：白色固體變黑；吸收水蒸氣，防止影響C的質量變化；
（2）加熱條件下，氣體溫度較高，在測量E中氣體體積時，應注意先冷卻至室溫，若水準管內(nèi)液面高于量氣管，說明內(nèi)部氣壓大于外界大氣壓，測得氣體體積偏小，故答案為：冷卻至室溫  偏�。�
（3）實驗中B中濃硫酸的作用是吸收三氧化硫氣體，C的作用是吸收二氧化硫，E的作用是收集到氧氣，故答案為：SO₃；O₂；
（4）0.64g硫酸銅的物質的量為

0.64g

160g/mol

=0.004mol，分解生成氧化銅的質量為：0.004mol×80g/mol=0.32g；SO₂的質量為：0.256g，物質的量為：

0.256g

64g/mol

=0.004mol，氧氣的質量為：0.64-0.32-0.256=0.064g，物質的量為：

0.064g

32g/mol

=0.002mol，CuSO₄、CuO、SO₂、O₂的物質的量之比等于2：2：2；1，則實驗②中CuSO₄分解反應方程式為2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑，故答案為：2CuSO₄

△   .

2CuO+2SO₂↑+O₂↑；                            
（5）0.64g硫酸銅的物質的量為

0.64g

160g/mol

=0.004mol，分解生成氧化銅的質量為：0.004mol×80g/mol=0.32g；SO₃的質量為：0.16g，氧氣的質量為：

0.0224

22.4

×32=0.032g，實驗③中理論上C增加的質量Y₃=0.64-0.32-0.16-0.032=0.128g．故答案為：0.128；
（6）根據(jù)表中實驗③④的數(shù)據(jù)可知，T₄溫度生成氧氣更多，因為SO₃分解為SO₂和O₂是吸熱反應，溫度高有利于生成更多的O₂，故T₄溫度更高，故答案為：T₄溫度更高，因為SO₃分解為SO₂和O₂是吸熱反應，溫度高有利于生成更多的O₂．

點評：本題考查物質的組成和實驗數(shù)據(jù)的處理，做題時注意把握實驗基礎知識，充分利用有關數(shù)據(jù)進行計算，本題具有一定難度．