Question

【題目】興趣小組的同學對硫酸銅的性質進行了如下探究 實驗一：將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發現生成紅色固體物質的同時還有氣泡放出。

（提出猜想）從物質組成元素的角度考慮，放出的氣體可能是SO2、O2、H2中的一種或幾 種。

（查閱資料）①酸性高錳酸鉀溶液呈紫紅色，SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。

②O2+4KI+4HC1=2I2+4KC1+2HO，I2為碘單質，遇淀粉溶液變藍。

（方案設計）依據上述猜想，他們分別設計了如下方案：

(1)甲同學為確定是否含有 SO2，他將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液顏色 未發生變化，則該氣體中___SO2(填“有”或“無”)

(2)乙同學為判斷是否含有O2，同時確定氣體成分，設計了如圖1的實驗裝置。

（實驗結論）如圖 裝置：A中觀察到____現象，證明無 O2，B 中觀察到____證明該氣體是 H2。

（實驗反思）大家認為乙同學在加熱之前，應對氣體先____以確保安全。

實驗二：興趣小組的同學又將一定量的 Na2CO3溶液滴入到 CuSO4溶液中得到一種化學式 為 aCuCO3bCu(OH)2的藍綠色固體物質 X，并通過如圖的實驗裝置測定X的組成。

（查閱資料）Cu(OH)2在66℃~68℃完全分解：Cu(OH)2CuO＋H2O；CuCO3在200℃~220℃完全分解：CuCO3CuO＋CO2↑；堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物。

（實驗步驟）①連接儀器，____，準確稱取一定量的樣品 X 放在 C 裝置中；②打開活塞鼓入一段時間空氣，稱量裝置 D、E的質量；③關閉活塞，控制 C 裝置中的溫度為250℃對X進行熱分解，直至 C裝置中剩余固體質量不再變化為 止；④打開話塞，___；⑤冷卻稱得裝置 D增重5.4g，裝置 E 增重 8.8g。

(3)洗氣瓶 A中氫氧化鈉溶液的作用是___；B中所裝液體為______。(填名稱)

(4)通過計算可得：a∶b＝_____。

(5)若缺少F裝置，測得的a∶b____。(選填“偏大”、“偏小”、“不變)

(6)在一定溫度下，向一定質量的蒸餾水中加入18.4g無水硫酸銅粉末(白色)， 充分攪拌并過濾，得到25g藍色晶體(CuSO45H2O)和一定質量的濾液，若此溫度下無水硫酸銅的溶解度為 40g，則所用蒸餾水的質量是___。(寫出計算過程)

Answer 1

【答案】無 A溶液無明顯現象，未變藍 銅網表面黑色的轉化為紅色 檢驗純度 檢查氣密性 通入干燥空氣 排除空氣中的CO2 濃H2SO4 2∶3 不變 15g

【解析】

[方案設計]

（1）SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，他將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液顏色未發生變化，則該氣體中無SO2；

[實驗結論]

由化學方程式可知，反應生成的碘能使淀粉溶液變藍色可知，沒有氧氣，淀粉溶液就不變色，A中觀察到溶液無明顯現象，未變藍，證明無O2；

氫氣能在加熱的條件下和氧化銅反應生成紅色的銅，故B中觀察到黑色的粉末變成紅色，證明該氣體是H2。

[實驗反思]

可燃性氣體在混有空氣的情況下點燃有可能發生爆炸，點燃前要檢驗氣體的純度；

實驗二：①連接儀器，在實驗開始前需要檢查儀器的氣密性；

④打開話塞，通入干燥空氣，目的是把裝置中的水蒸氣全部鼓入裝置D中，把二氧化碳鼓入E裝置中，減少實驗誤差；

（3）洗氣瓶 A中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的CO2；B中所裝液體為濃硫酸，作用是吸收空氣中的水；

（4）裝置D增重5.4g，即為生成水的質量；裝置E增重8.8g，即為生成二氧化碳的質量；

設氫氧化銅的質量為x，碳酸銅的質量為y：

所以

（5）若缺少F裝置，測得的a∶b不變，因為F在E后邊沒有計量，所以不影響測量結果。

（6）25g藍色晶體(CuSO45H2O)中硫酸銅的質量為，則水的質量為25g-16g=9g；

則蒸餾水中溶解的硫酸銅的質量為18.4g-16g=2.4g，因為有硫酸銅晶體析出，所以此時的溶液為飽和溶液，又因為此溫度下無水硫酸銅的溶解度為40g，設溶解2.4g硫酸銅的水的質量為x，由等式，可求出x=6g；

故所用蒸餾水的質量為6g+9g=15g。