Question

13．化合物X是一種重要的化工原料，某興趣小組為探究其組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)．
另取16.0g X隔絕空氣加熱至1100℃完全分解，得到7.2g固體甲．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）X的化學(xué)CuSO₄．
（2）X隔絕空氣加熱至1100℃可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2CuSO₄$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Cu₂O+SO₂↑+SO₃↑+O₂↑．
（3）固體乙與稀硫酸、硝酸混和溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式3Cu₂O+17H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O．
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置（在下面的方框中畫(huà)出簡(jiǎn)單裝置），選擇合適的試劑，檢驗(yàn)氣體甲的成分．并根據(jù)裝置發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明氣體甲的成分．

Answer 1

分析 由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知應(yīng)為氫氧化銅濁液與葡萄糖的反應(yīng)，固體甲為Cu₂O，X溶液含有Cu²⁺，Cu₂O與稀硫酸反應(yīng)生成X溶液，則X為CuSO₄，固體乙為Cu，16.0g X隔絕空氣加熱至1100℃完全分解，得到7.2g固體甲，可知n（CuSO₄）=$\frac{16.0g}{160g/mol}$=0.1mol，n（Cu₂O）=$\frac{7.2g}{144g/mol}$=0.05mol，生成氣體的質(zhì)量為16.0g-7.2g=8.8g，反應(yīng)的方程式為2CuSO₄$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Cu₂O+SO₂↑+SO₃↑+O₂↑，檢驗(yàn)SO₃可用氯化鈣溶液，檢驗(yàn)SO₂可用品紅，最后用帶火星的木條檢驗(yàn)O₂，以此解答該題．

解答 解：由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知應(yīng)為氫氧化銅濁液與葡萄糖的反應(yīng)，固體甲為Cu₂O，X溶液含有Cu²⁺，Cu₂O與稀硫酸反應(yīng)生成X溶液，則X為CuSO₄，固體乙為Cu，16.0g X隔絕空氣加熱至1100℃完全分解，得到7.2g固體甲，可知n（CuSO₄）=$\frac{16.0g}{160g/mol}$=0.1mol，n（Cu₂O）=$\frac{7.2g}{144g/mol}$=0.05mol，生成氣體的質(zhì)量為16.0g-7.2g=8.8g，反應(yīng)的方程式為2CuSO₄$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Cu₂O+SO₂↑+SO₃↑+O₂↑，檢驗(yàn)SO₃，可用氯化鈣溶液，檢驗(yàn)SO₂，可用品紅，最后用帶火星的木條檢驗(yàn)O₂．
（1）X的化學(xué)為CuSO₄，故答案為：CuSO₄；
（2）X隔絕空氣加熱至1100℃可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CuSO₄$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Cu₂O+SO₂↑+SO₃↑+O₂↑，
故答案為：2CuSO₄$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Cu₂O+SO₂↑+SO₃↑+O₂↑；
（3）固體乙與稀硫酸、硝酸混和溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：3Cu₂O+17H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O，
故答案為：3Cu₂O+17H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O；
（4）檢驗(yàn)SO₃可用氯化鈣溶液，檢驗(yàn)SO₂可用品紅，最后用帶火星的木條檢驗(yàn)O₂，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置：，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：氯化鋇溶液生成白色沉淀，品紅溶液褪色，帶火星的木條復(fù)燃，證明甲的成分，
故答案為：；氯化鋇溶液生成白色沉淀，說(shuō)明含有SO₃，品紅溶液褪色，說(shuō)明含有SO₂，帶火星的木條復(fù)燃說(shuō)明含有O₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，物質(zhì)推斷具有一定的猜測(cè)驗(yàn)證型，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、作圖能力，難度較大．