Question

某化學研究性學習小組對硫酸銅分解氣體產物的成分進行如下探究:
【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】
假設1:氣體產物只有一種;
假設2:氣體產物只有兩種;
假設3:氣體產物有三種。
(1)若假設1成立,則產物氣體的成分是　　　　;若假設2成立,則產物氣體的成分是　　　　。
【實驗及結果討論】
(2)甲同學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,能說明產物氣體中含SO₂的現象是                                                  　,該現象說明SO₂具有的性質是　　　　,實驗中還發現盛濃硫酸的洗氣瓶質量明顯增加,原因是　　　　　　　             　。
(3)乙同學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 的質量/g	堿石灰的 增加質量/g	剩余氣體的體積(折算 成標準狀況下)/mL	結論
Ⅰ	6.4			假設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3成立
				假設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,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,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)質量增加外,還可吸收SO₃。(3)乙同學實驗中,n(CuSO₄)=="0.04" mol,若假設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2成立。