Question

某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對硫酸銅分解氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行如下探究:
【查閱資料】
硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體,溫度不同時,氣體可能為SO₃,SO₂和O₂中的一種、兩種或三種。
【提出假設(shè)】
假設(shè)1:氣體產(chǎn)物只有一種;
假設(shè)2:氣體產(chǎn)物只有兩種;
假設(shè)3:氣體產(chǎn)物有三種。
(1)若假設(shè)1成立,則產(chǎn)物氣體的成分是　　　　;若假設(shè)2成立,則產(chǎn)物氣體的成分是　　　　。
【實驗及結(jié)果討論】
(2)甲同學(xué)將分解生成的氣體依次通過盛濃硫酸和KMnO₄酸性溶液的洗氣瓶,能說明產(chǎn)物氣體中含SO₂的現(xiàn)象是                                                  　,該現(xiàn)象說明SO₂具有的性質(zhì)是　　　　,實驗中還發(fā)現(xiàn)盛濃硫酸的洗氣瓶質(zhì)量明顯增加,原因是　　　　　　　             　。
(3)乙同學(xué)將分解生成的氣體通過堿石灰后,再收集測定剩余氣體的體積,在不同溫度下進(jìn)行3組實驗。請完成下表(實驗中硫酸銅均完全分解):

實驗 序號	稱取CuSO4 的質(zhì)量/g	堿石灰的 增加質(zhì)量/g	剩余氣體的體積(折算 成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)/mL	結(jié)論
Ⅰ	6.4			假設(shè)1成立
Ⅱ	6.4	2.88	224
Ⅲ	6.4	2.56	448

 

Answer 1

(1)SO₃　SO₂和O₂
(2)高錳酸鉀酸性溶液顏色變淺或褪色　還原性　濃硫酸吸收了SO₃
(3)

		3.2	0
				假設(shè)3成立
				假設(shè)2成立

 

(1)若CuSO₄分解在生成CuO的同時,只生成一種氣體,則此過程定為非氧化還原反應(yīng),此氣體只能是SO₃;若生成兩種氣體,則此過程必為氧化還原反應(yīng),有SO₂生成必有O₂生成;(2)SO₂能使酸性KMnO₄溶液褪色;濃H₂SO₄除了吸收H₂O(g)質(zhì)量增加外,還可吸收SO₃。(3)乙同學(xué)實驗中,n(CuSO₄)=="0.04" mol,若假設(shè)1成立,則n(SO₃)="0.04" mol,無其他氣體生成,所以堿石灰增重即吸收SO₃的質(zhì)量:0.04 mol×80 g·mol^-1="3.2" g,剩余氣體體積為0;Ⅱ中,n(O₂)=="0.01" mol,由2SO₃2SO₂+O₂知:n(SO₃)="0.02" mol,再由S原子守恒:知n(SO₂)="0.04" mol-0.02 mol="0.02" mol,假設(shè)3成立;Ⅲ中,n(O₂)= ="0.02" mol,則n(SO₂)="0.04" mol,由S原子守恒知:此時無SO₃生成,則假設(shè)2成立。