Question

1．某化學興趣小組欲探究濃硫酸的性質，請幫助他們完成相關實驗報告：
（1）濃硫酸與木炭粉在加熱條件下的化學方程式為C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O．
（2）已知KMnO₄酸性溶液可以吸收SO₂，試用圖中各裝置設計一個實驗，驗證上述反應所產(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）實驗時可觀察到裝置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，可驗證的產(chǎn)物是CO₂ ．

Answer 1

分析 碳和濃硫酸在加熱條件下反應生成SO₂、CO₂和水，檢驗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產(chǎn)物水，SO₂和CO₂均能使澄清石灰水變渾濁，故應先用B中品紅溶液檢驗二氧化硫，后用澄清石灰水檢驗二氧化碳，在用澄清石灰水檢驗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)生氧化還原反應生成CO₂、SO₂、H₂O；
（2）檢驗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，所以先檢驗二氧化硫，再除去，最后檢驗二氧化碳；
（3）根據(jù)實驗目的和裝置圖考慮操作步驟和試劑的作用及發(fā)生反應，從整體考慮，A為檢驗二氧化硫裝置，B、C為除去二氧化硫并檢驗是否除盡二氧化硫的裝置；
（4）根據(jù)實驗目的知，還要檢驗水蒸氣，水蒸氣能使無水硫酸銅變藍，根據(jù)生成物的性質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CO₂．

解答 解：碳和濃硫酸在加熱條件下反應生成SO₂、CO₂和水，檢驗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產(chǎn)物水，SO₂和CO₂均能使澄清石灰水變渾濁，故應先用B中品紅溶液檢驗二氧化硫，后用澄清石灰水檢驗二氧化碳，在用澄清石灰水檢驗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)生氧化還原反應生成CO₂、SO₂、H₂O，反應方程式為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）實驗時可觀察到裝置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是檢驗水的生成，可以通過無水硫酸銅是否變藍來檢驗水的產(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CO₂，所以③中所盛溶液澄清石灰水，驗證的物質是CO₂，
故答案為：澄清石灰水；CO₂．

點評 本題考查了濃硫酸性質實驗、物質檢驗、實驗方案設計與評價，側重于物質的檢驗原理的考查，注意理解物質檢驗順序，是對學生綜合能力的考查，難度中等，