Question

【題目】為探究X（僅含三種元素）的組成和熱穩定性，設計并完成如下實驗：

氣體Y不能使品紅溶液褪色，紅色固體1是一種純凈物，請回答：

（1）X除了含有Cu元素之外，還有___元素（填元素符號）。

（2）該流程中X高溫分解的化學方程式為____。

（3）寫出氣體Y通入BaCl2溶液發生反應的離子方程式___。

Answer 1

【答案】S、O 4CuSO42Cu2O+4SO3↑+O2↑ SO3+H2O+Ba2+=2H++BaSO4↓或SO3+H2O=2H++SO42-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓

【解析】

16.0g固體X高溫隔絕空氣分解生成0.125mol氣體Y和7.2g紅色固體1，由質量守恒定律可知，氣體Y的質量為8.8g，氣體Y與足量BaCl2溶液作用生成的白色沉淀為BaSO4，質量為23.3g，其物質的量為=0.1mol，則混合氣體中含有0.1molSO3，另一種氣體的物質的量為0.025mol，質量為8.8g-0.1mol×80g/mol=0.8g，則該氣體的摩爾質量為=32g/mol，此氣體為O2，即氣體Y為SO3和O2的混合氣體，且物質的量之比為0.1mol：0.025mol=4:1；純凈的紅色固體1溶于稀硫酸得到藍色溶液和紅色固體2，可知溶液中含有Cu2+，紅色固體2為Cu，則紅色固體1為Cu2O，其物質的量為=0.05mol，由此可知X有Cu、S、O三種元素組成，三者的物質的量比為(0.05mol×2)：0.1mol：(0.05mol+0.1mol×3+0.025mol×2)=1:1:4，則固體X為CuSO4，據此分析解題。

16.0g固體X高溫隔絕空氣分解生成0.125mol氣體Y和7.2g紅色固體1，由質量守恒定律可知，氣體Y的質量為8.8g，氣體Y與足量BaCl2溶液作用生成的白色沉淀為BaSO4，質量為23.3g，其物質的量為=0.1mol，則混合氣體中含有0.1molSO3，另一種氣體的物質的量為0.025mol，質量為8.8g-0.1mol×80g/mol=0.8g，則該氣體的摩爾質量為=32g/mol，此氣體為O2，即氣體Y為SO3和O2的混合氣體，且物質的量之比為0.1mol：0.025mol=4:1；純凈的紅色固體1溶于稀硫酸得到藍色溶液和紅色固體2，可知溶液中含有Cu2+，紅色固體2為Cu，則紅色固體1為Cu2O，其物質的量為=0.05mol，由此可知X有Cu、S、O三種元素組成，三者的物質的量比為(0.05mol×2)：0.1mol：(0.05mol+0.1mol×3+0.025mol×2)=1:1:4，則固體X為CuSO4；

(1)由分析知：X除了含有Cu元素之外，還有S、O元素；

(2)X的分解產物為SO3、O2和Cu2O，三者的物質的量比為0.1mol：0.025mol：0.05mol=4:1:2，則CuSO4高溫分解的化學方程式為4CuSO42Cu2O+4SO3↑+O2↑；

(3)氣體Y為SO3和O2的混合氣體，通入BaCl2溶液生成BaSO4沉淀，發生反應的離子方程式為SO3+H2O+Ba2+=2H++BaSO4↓或SO3+H2O=2H++SO42-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓。