Question

14．（1）濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應的化學方程式是：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．試用如圖所列各裝置設計一個實驗，來驗證上述反應所產生的各種產物．

編號	①	②	③	④
裝置

（2）這些裝置的連接順序（按產物氣流從左至右的方向）是（填裝置的編號）：④→②→①→③．
（3）A瓶溶液的作用是驗證產物中是否有二氧化硫，B瓶溶液的作用是除去二氧化硫，裝置②中所加固體藥品是（化學式）CuSO₄．
（4）裝置③中所盛溶液是澄清石灰水，反應的化學方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．證明有二氧化碳生成的實驗現象是C瓶中品紅溶液不褪色，③中澄清石灰水變?yōu)闇啙?br />（5）裝置B中溶液逐漸褪色，生成Mn²⁺，同時pH降低，則該反應的離子方程式是5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．

Answer 1

分析 加熱條件下，木炭和濃硫酸在④中發(fā)生氧化還原反應生成二氧化碳、二氧化硫和水，②中是固體硫酸銅檢驗產物水，A的作用是檢驗二氧化硫、B的作用是除去二氧化硫，C的作用是檢驗二氧化硫是否存在，裝置③中所盛溶液是澄清石灰水，檢驗二氧化碳，據此解答．

解答 解：（1）加熱條件下，木炭和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應生成二氧化碳、二氧化硫和水，反應方程式為C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（2）木炭粉與濃硫酸發(fā)生反應選擇固液加熱裝置選擇④；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選擇②；二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清石灰水變渾濁，所以先用①先檢驗二氧化硫，再除去，最后用③檢驗二氧化碳，
故答案為：④；②；①；③；
（3）A的作用是檢驗二氧化硫，利用品紅溶液褪色檢驗二氧化硫；二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，所以在驗證二氧化碳前需除盡二氧化硫，所以B的作用是除去二氧化硫；水蒸氣能使無水硫酸銅由無色變?yōu)樗{色，可以用無水硫酸銅檢驗水蒸氣，所以裝置②中所裝的固體藥品是無水硫酸銅，
故答案為：驗證產物中是否有二氧化硫；除去二氧化硫；CuSO₄；
（4）當C瓶的品紅溶液不褪色，說明通過C瓶后氣體中不含二氧化硫，這時裝置③澄清石灰水變?yōu)闇啙幔�說明產物中有二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，反應方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：澄清石灰水；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；C瓶中品紅溶液不褪色，③中澄清石灰水變?yōu)闇啙幔?br />（5）二氧化硫具有還原性、酸性高錳酸鉀具有強氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應生成硫酸、硫酸鉀、硫酸錳，離子方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
故答案為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．

點評 本題以濃硫酸為載體考查性質實驗方案設計，明確實驗原理是解本題關鍵，知道物質檢驗先后順序及檢驗試劑的選取方法，難點是實驗裝置排列順序，題目難度中等．