Question

2．某同學(xué)測定硫酸銅晶體（CuSO₄•5H₂O）里結(jié)晶水的含量，請回答下列問題：
（1）實驗步驟為：①研磨  ②稱量空坩堝和裝有試樣的坩堝的質(zhì)量  ③加熱  ④冷卻  ⑤稱量  ⑥重復(fù)③至⑤的操作，直到連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止  ⑦根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算硫酸銅結(jié)晶水的含量．現(xiàn)有坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、研缽、玻璃棒、干燥器、藥匙、酒精燈、火柴、硫酸銅晶體樣品等實驗用品，進(jìn)行該實驗時，缺少的實驗用品是托盤天平．實驗步驟⑥的目的是使硫酸銅晶體中的結(jié)晶水完全失去．
（2）細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)在加熱硫酸銅晶體時，會聞到刺激性氣味，那分解的產(chǎn)物是什么呢？
查閱資料發(fā)現(xiàn)：硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體，氣體是由SO₂、SO₃、O₂中的一種或幾種；SO₂、SO₃都能被堿石灰（氫氧化鈉和氧化鈣混合物）吸收，SO₂、SO₃都能被氫氧化鈉溶液吸收．同學(xué)利用如圖裝置探究硫酸銅受熱分解生成的氣體的成分（假設(shè)加熱硫酸銅粉末直至完全分解）．實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：用帶火星的木條伸入集氣瓶D，發(fā)現(xiàn)木條能復(fù)燃，說明氣體中含有O₂．已知硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0克，完全分解后，各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如下表所示：

裝置	A（試管+粉末）	B	C
反應(yīng)前	42.0克	75.0克	140.0克
反應(yīng)后	37.0克	79.5克	140.0克

請通過計算，推斷出該實驗條件下硫酸銅分解的化學(xué)方程式是哪一個？B
A．3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑    B．4CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4CuO+2SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑
C．5CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CuO+SO₃↑+4SO₂↑+2O₂↑   D．6CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6CuO+4SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑

Answer 1

分析 （1）稱量物質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)該用托盤天平；
重復(fù)③至⑤的操作，直到連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止，目的是使硫酸銅中的結(jié)晶水全部失去；
（2）氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以判斷產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量比，進(jìn)而可以判斷反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）進(jìn)行該實驗時，缺少的實驗用品是托盤天平；
實驗步驟⑥的目的是使硫酸銅晶體中的結(jié)晶水完全失去．
故填：托盤天平；使硫酸銅晶體中的結(jié)晶水完全失去．
（2）實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：用帶火星的木條伸入集氣瓶D，發(fā)現(xiàn)木條能復(fù)燃，說明氣體中含有O₂；
A試管中反應(yīng)前后質(zhì)量減小5g，說明生成的氣體質(zhì)量和是5g，B中反應(yīng)后質(zhì)量增加4.5g，說明生成的二氧化硫或三氧化硫或二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量和是4.5g，生成氧氣的質(zhì)量為：5g-4.5g=0.5g，則生成的二氧化硫或三氧化硫或二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量和與氧氣的質(zhì)量比為：4.5g：0.5g=9：1，
反應(yīng)生成的氣體質(zhì)量比分別是：
A．3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑，
                    208      32     
B．4CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4CuO+2SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑，
                      288     32
C．5CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CuO+SO₃↑+4SO₂↑+2O₂↑，
                     336      64   
D．6CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6CuO+4SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑，
                     428       32
由分析可知，B中的三氧化硫和二氧化硫的質(zhì)量和與氧氣的質(zhì)量比是9：1．
故填：O₂；B．

點(diǎn)評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．