Question

9．已知濃硫酸與焦炭在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)，生成三種氧化物，某校研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)此進(jìn)行以下一系列的探究活動(dòng)．【提出猜想】濃硫酸與焦炭在加熱條件下反應(yīng)，生成H₂O、SO₂和CO₂
【查閱資料】經(jīng)查閱資料得知：
①CO₂、SO₂均可使澄清石灰水變渾濁
②SO₂可使品紅溶液的紅色褪去，而CO₂不能
③SO₂可與酸性的KMnO₄溶液反應(yīng)使其褪色，而CO₂不能
④無(wú)水CuSO₄為白色粉末，遇水可生成藍(lán)色膽礬
【實(shí)驗(yàn)探究】用以下A-D四個(gè)裝置組裝成一套完整的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想．
（1）本實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置應(yīng)選用如圖2所示三種裝置的③裝置（填序號(hào)）
（2）為了驗(yàn)證三種產(chǎn)物，達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，整套�?shí)驗(yàn)裝置順序是（按導(dǎo)管連接的先后順序）：發(fā)生裝置導(dǎo)管口
a$\stackrel{接}{→}$□→□$\stackrel{接}{→}$□→□$\stackrel{接}{→}$□
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到裝置D中無(wú)水CuSO₄變?yōu)樗{(lán)色，得出產(chǎn)物中有水的結(jié)論，同時(shí)還觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，裝置C中品紅溶液（Ⅰ）和酸性高錳酸鉀溶液都褪色，品紅溶液（Ⅱ）不褪色，裝置B中澄清石灰水變渾濁．
①裝置C中品紅溶液（Ⅰ）褪色，說(shuō)明產(chǎn)物中有二氧化硫
②酸性KMnO₄溶液的作用是吸收二氧化硫
③品紅溶液（Ⅱ）不褪色，說(shuō)明二氧化硫已除盡
（4）能確認(rèn)反應(yīng)產(chǎn)物中有CO₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是裝置C中品紅溶液（Ⅱ）不褪色，裝置B中澄清石灰水變渾濁
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】本實(shí)驗(yàn)提出的猜想成立（填“成立”或“不成立”），濃硫酸與木炭在加熱時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O
【交流討論】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)你們針對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論，其中張輝同學(xué)提出了“反應(yīng)產(chǎn)物中可能還有一氧化碳”這樣的觀點(diǎn)，你是否支持張輝同學(xué)的觀點(diǎn)？支持（填“支持”或“不支持”），請(qǐng)你說(shuō)出一個(gè)理由反應(yīng)物中含有碳元素和氧元素，因此碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件可以選擇發(fā)生裝置；
（2）如果操作不當(dāng)，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至?xí)��?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失��；
（3）無(wú)水硫酸銅能和水反應(yīng)生成五水硫酸銅；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以判斷相關(guān)方面的問(wèn)題；
（4）裝置C中品紅溶液（Ⅱ）不褪色，說(shuō)明二氧化硫被高錳酸鉀溶液完全吸收，裝置B中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明產(chǎn)物中含有二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁；
碳和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成水、二氧化硫和二氧化碳；
化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類和原子種類不變．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中，濃硫酸是液體，碳是固體，反應(yīng)需要加熱，因此發(fā)生裝置應(yīng)選用如圖2所示三種裝置的③．
故填：③．
（2）為了驗(yàn)證三種產(chǎn)物，達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，整套�?shí)驗(yàn)裝置順序是：發(fā)生裝置導(dǎo)管口a→f→g→d→e→b．
故填：f；g；d；e；b．
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到裝置D中無(wú)水CuSO₄變?yōu)樗{(lán)色，得出產(chǎn)物中有水的結(jié)論，同時(shí)還觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，裝置C中品紅溶液（Ⅰ）和酸性高錳酸鉀溶液都褪色，品紅溶液（Ⅱ）不褪色，裝置B中澄清石灰水變渾濁；
①裝置C中品紅溶液（Ⅰ）褪色，說(shuō)明產(chǎn)物中有二氧化硫；
②酸性KMnO₄溶液的作用是吸收二氧化硫；
③品紅溶液（Ⅱ）不褪色，說(shuō)明二氧化硫已除盡．
故填：水；二氧化硫；吸收二氧化硫；二氧化硫已除盡．
（4）能確認(rèn)反應(yīng)產(chǎn)物中有CO₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：裝置C中品紅溶液（Ⅱ）不褪色，裝置B中澄清石灰水變渾濁．
故填：裝置C中品紅溶液（Ⅱ）不褪色，裝置B中澄清石灰水變渾濁．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】本實(shí)驗(yàn)提出的猜想成立，濃硫酸與木炭在加熱時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O．
故填：成立；C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O．
【交流討論】因?yàn)榉磻?yīng)物中含有碳元素和氧元素，因此碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳．
故填：支持；反應(yīng)物中含有碳元素和氧元素，因此碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．