Question

9．為了驗證炭粉與濃硫酸作用確實有二氧化碳氣體生成，某同學創(chuàng)設如下圖所示的A、B、C三個裝置進行實驗，其中省略了課本上炭粉與濃硫酸反應的發(fā)生裝置圖．已知C中的KMnO₄酸性溶液是足量的，具有強氧化性，還原性的SO₂氣體經過KMnO₄酸性溶液后能全部被吸收氧化，據此，請回答下列問題．
（1）炭粉與濃硫酸在加熱條件下反應的化學方程式為C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
（2）由（1）產生的混合氣體流經裝置A、B、C的先后順序是C、B、A（填A、B、C），氣流依次經過裝置管口順序號為（填管口序號a、b、c、d、e、f）；氣體發(fā)生裝置導管口接e，然后f接c，d接a；
（3）裝置B的作用是驗證SO₂是否被除盡，裝置B中觀察到的現象是品紅溶液仍保持紅色；
（4）裝置A中觀察到的現象是溶液變渾濁，得到的結論是混合氣體中含CO₂．

Answer 1

分析 碳和濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫、水，驗證紅熱的炭與與濃硫酸發(fā)生反應所生成的產物含有二氧化碳，按氣體流動方向設計了一個實驗流程，其所使用的試劑次序可以表示為：氣體產物→酸性高錳酸鉀溶液→品紅溶液→澄清石灰水；
（1）炭粉與濃硫酸在加熱條件生成二氧化碳、二氧化硫和水；
（2）碳和濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫、水，二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，所以要檢驗二氧化碳的存在應排除二氧化硫的干擾；
（3）二氧化硫具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色；
（4）二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和數，能夠使澄清石灰水變渾濁．

解答 解：（1）在加熱條件下，碳與濃硫酸反應生成二氧化碳氣體、二氧化硫氣體和水，反應的化學方程式為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（2）；驗證產物中的二氧化碳用①澄清石灰水，二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁，所以需要先用品紅驗證二氧化硫的存在，通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，再通過品紅驗證二氧化硫是否除凈，避免影響二氧化碳氣體，所以由（1）產生的混合氣體流經裝置A、B、C的先后順序是C、B、A；氣體發(fā)生裝置導管口接e，然后f接c，d接a；
故答案為：C；B；A；  e；f；c；d；a；
（3）二氧化硫具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色，所以裝置B的作用是驗證SO₂是否被除盡，如果裝置B中觀察到的現象是品紅溶液仍保持紅色，說明二氧化硫被除盡；
故答案為：驗證SO₂是否被除盡；  品紅溶液仍保持紅色；
   （4）二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和數，能夠使澄清石灰水變渾濁，若二氧化碳存在，則可以看到裝置A中觀察到的現象是溶液變渾濁；
故答案為：溶液變渾濁；混合氣體中含CO₂．

點評 本題考查了濃硫酸的性質、性質實驗方案的設計，題目難度中等，注意檢驗二氧化碳的存在情況時，表現排除二氧化硫的干擾，明確常見氣體的性質及檢驗方法為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．