Question

【題目】蔗糖與濃硫酸的炭化實驗會產(chǎn)生大量的有刺激性氣味的氣體，對環(huán)境產(chǎn)生污染。為此，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下裝置進行實驗。玻璃管中①②③分別為CO檢測試紙（浸有氯化鈀溶液的濾紙，遇CO變黑色）、滴有品紅溶液的濾紙、滴有酸性KMnO4溶液的濾紙，a和b分別為兩個小氣球。

實驗步驟如下：按圖示連接好儀器，然后檢查裝置的氣密性；裝好試劑，夾緊止水夾K，向A瓶中的蔗糖上小心滴加濃硫酸，片刻后可觀察到A瓶內(nèi)蔗糖變黑，體積膨脹，有白霧產(chǎn)生，氣球a鼓起，玻璃管中①號濾紙由白色變黑色，②號和③號濾紙均褪色。請回答以下問題：

（1）上圖中盛裝濃硫酸的儀器名稱為________。待上述反應(yīng)結(jié)束后，點燃酒精燈并在②號和③號濾紙的玻璃管附近均勻加熱，觀察到的現(xiàn)象是____________________。

（2）B瓶中酸性KMnO4溶液的作用是___________________________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________。

（3）打開止水夾K，使氣球a內(nèi)氣體緩慢通過B瓶和C瓶，一段時間之后，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，但此現(xiàn)象并不能證明該反應(yīng)生成了CO2。為了證明有CO2生成并簡化實驗裝置，可在④號位置放上滴有__________的濾紙（從以下試劑中選擇）。

A．品紅溶液 B．酸性高錳酸鉀溶液 C．溴水 D．澄清石灰水

（4）若反應(yīng)生成的兩種碳的氧化物在相同條件下的體積比為2∶1，則蔗糖炭化后體積膨脹發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為_______________________________。（若是氧化還原反應(yīng)，請用單線橋法在化學(xué)方程式上標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。）

（5）若在尾端沒有氣球b，會有什么不良結(jié)果？______________________________。

Answer 1

【答案】（1）分液漏斗 滴有品紅溶液的濾紙恢復(fù)紅色、滴有酸性KMnO4溶液的濾紙無變化

（2）吸收CO2中的SO2 2+5SO2+2H2O2Mn2++5+4H+

（3）ABC

（4）（或）

（5）使CO進入空氣，污染環(huán)境

【解析】本實驗為探究性實驗。首先要熟悉蔗糖與濃硫酸的炭化實驗，同時要認真分析題目中的若干信息，并結(jié)合中學(xué)化學(xué)中所學(xué)的氧化還原反應(yīng)對所提出的問題進行解答。

（1）盛裝濃硫酸的儀器是分液漏斗。因為SO2與品紅作用生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，所以加熱時，濾紙②恢復(fù)紅色，但SO2與酸性KMnO4溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，所以加熱時，濾紙③無變化。

（2）B瓶中酸性KMnO4溶液的作用是吸收CO2中的SO2，該反應(yīng)的離子方程式為2+5SO2+2H2O2Mn2++5+4H+。

（3）在④號位置所放的濾紙是用來檢測二氧化碳中的二氧化硫是否完全被B瓶吸收，以防止其對C瓶中的反應(yīng)的干擾，所以A、B、C均可，若從B中導(dǎo)出的氣體中有二氧化硫，④號位置所放的濾紙均會變色。

（4）解答此小題時，要抓住“蔗糖炭化后”及“反應(yīng)生成的兩種碳的氧化物在相同條件下的體積比為2∶1”進行分析，即為碳與濃硫酸的再反應(yīng)，若V(CO)∶V(CO2)=2∶1，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，若V(CO2)∶V(CO)=2∶1，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（5）若在尾端沒有氣球b，產(chǎn)生的CO直接進入空氣，會污染環(huán)境。