Question

1．某化學(xué)興趣小組欲探究濃硫酸的性質(zhì)，請幫助他們完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)報告：
（1）濃硫酸與木炭粉在加熱條件下的化學(xué)方程式為C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O．
（2）已知KMnO₄酸性溶液可以吸收SO₂，試用圖中各裝置設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物．這些裝置的連接順序（按產(chǎn)物氣流從左到右的方向）是（填裝置的編號）：④→②→①→③．

編號	①	②	③	④
裝置

（3）實(shí)驗(yàn)時可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色．A瓶溶液的作用是：驗(yàn)證產(chǎn)物氣流中是否有SO₂，B瓶溶液的作用是將SO₂全部氧化吸收，C瓶溶液的作用是確證產(chǎn)物中SO₂已被B瓶溶液全部氧化．
（4）裝置②中所加的固體藥品是無水CuSO₄（或變色硅膠），可確證的產(chǎn)物是：水蒸氣．確定裝置②在整套裝置中位置的理由是由于產(chǎn)物氣流通過①③時會帶出水蒸氣，所以②必須在①③之前．
（5）裝置③中所盛溶液是澄清石灰水，可驗(yàn)證的產(chǎn)物是CO₂ ．

Answer 1

分析 碳和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成SO₂、CO₂和水，檢驗(yàn)二氧化碳和二氧化硫時用到的溶液中均含有水，首先用無水硫酸銅檢驗(yàn)產(chǎn)物水，SO₂和CO₂均能使澄清石灰水變渾濁，故應(yīng)先用B中品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫，后用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，在用澄清石灰水檢驗(yàn)CO₂之前必須把SO₂吸收干凈，酸性高錳酸鉀溶液用于吸收SO₂，C中品紅溶液用于檢驗(yàn)SO₂是否除干凈，
（1）在加熱條件下，C和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CO₂、SO₂、H₂O；
（2）檢驗(yàn)二氧化碳和二氧化硫時用到的溶液中均含有水，所以先檢驗(yàn)水的存在，二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清石灰水變渾濁，所以先檢驗(yàn)二氧化硫，再除去，最后檢驗(yàn)二氧化碳；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮脱b置圖考慮操作步驟和試劑的作用及發(fā)生反應(yīng)，從整體考慮，A為檢驗(yàn)二氧化硫裝置，B、C為除去二氧化硫并檢驗(yàn)是否除盡二氧化硫的裝置；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹�，還要檢驗(yàn)水蒸氣，水蒸氣能使無水硫酸銅變藍(lán)，根據(jù)生成物的性質(zhì)確定無水硫酸銅的位置；
（5）CO₂能使澄清石灰水變渾濁，所以在排除SO₂的條件下可以用澄清石灰水檢驗(yàn)CO₂．

解答 解：碳和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成SO₂、CO₂和水，檢驗(yàn)二氧化碳和二氧化硫時用到的溶液中均含有水，首先用無水硫酸銅檢驗(yàn)產(chǎn)物水，SO₂和CO₂均能使澄清石灰水變渾濁，故應(yīng)先用B中品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫，后用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，在用澄清石灰水檢驗(yàn)CO₂之前必須把SO₂吸收干凈，酸性高錳酸鉀溶液用于吸收SO₂，C中品紅溶液用于檢驗(yàn)SO₂是否除干凈．
（1）在加熱條件下，C和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CO₂、SO₂、H₂O，反應(yīng)方程式為C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O；
（2）由上述分析可知，裝置的連接順序（按產(chǎn)物氣流從左到右的方向）是：④→②→①→③，
故答案為：④；②；①；③；
（3）實(shí)驗(yàn)時可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是：檢驗(yàn)產(chǎn)物中的SO₂，B瓶溶液的作用是：將SO₂全部氧化吸收，C瓶溶液的作用是：確定產(chǎn)物中SO₂已被B瓶溶液全部氧化，
故答案為：驗(yàn)證產(chǎn)物中是否有SO₂；將SO₂全部氧化吸收；確定產(chǎn)物中SO₂已被B瓶溶液全部氧化；
（4）裝置②是檢驗(yàn)水的生成，可以通過無水硫酸銅是否變藍(lán)來檢驗(yàn)水的產(chǎn)生，由于產(chǎn)物氣流通過①、③時會帶出水蒸氣，所以②必須在①、③之間；
故答案為：無水硫酸銅（或變色硅膠）；水蒸氣；產(chǎn)物氣流通過①、③時會帶出水蒸氣，所以②必須在①、③之間；
（5）CO₂能使澄清石灰水變渾濁，所以在排除SO₂的條件下可以用澄清石灰水檢驗(yàn)CO₂，所以③中所盛溶液澄清石灰水，驗(yàn)證的物質(zhì)是CO₂，
故答案為：澄清石灰水；CO₂．

點(diǎn)評 本題考查了濃硫酸性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計與評價，側(cè)重于物質(zhì)的檢驗(yàn)原理的考查，注意理解物質(zhì)檢驗(yàn)順序，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度中等，