Question

已知浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应，生成三种氧化物．某校研究性学习小组对此进行以下一系列的探究活动．
【提出猜想】浓硫酸与焦炭在加热条件下反应，生成H₂O、SO₂和CO₂．
【查阅资料】经查阅资料得知：①CO₂、SO₂均可使澄清石灰水变浑浊；②SO₂可使品红溶液的红色褪去，而CO₂不能；③SO₂可与酸性的KMnO₄溶液反应使其褪色，而CO₂不能；④无水CuSO₄为白色粉末，遇水可生成蓝色胆矾．
【实验探究】用以下A-D四个装置组装成一套完整的实验装置，然后进行实验，验证猜想．

（1）本实验的发生装置应选用如下图所示三种装置中的

 

装置（填序号）．

（2）为了验证三种产物，达到预期的实验目的，整套实验装置的正确组装顺序是（按导管口连接的先后顺序）：发生装置导管口

（3）实验过程中，同学们观察到装置D中的无水CuSO₄变为蓝色，由此得出产物中有

 

的结论；同时还观察到以下实验现象：装置C中品红溶液（ I）和酸性高锰酸钾溶液都褪色，品红溶液（Ⅱ）不褪色；装置B中澄清石灰水变浑浊．装置C中品红溶液（ I）褪色，说明产物中有

 

，酸性KMnO₄溶液的作用是

 

，品红溶液（Ⅱ）不褪色，说明

 

；装置B中发生反应的化学方程式是

 

（4）能确认反应产物中有CO₂的实验现象是

 

．
【实验结论】本实验提出的猜想

 

（填“成立”或“不成立”）；
浓硫酸与木炭反应的化学方程式是

 

．
【交流讨论】实验结束后，同学们针对本实验进行讨论，其中张辉同学提出了“反应产物中可能还有一氧化碳”这样的一个观点．你是否支持张辉同学的观点？

 

（填“支持”或“不支持”），请你说出两点理由：①

 

；②

 

．

Answer 1

分析：（1）根据反应物的状态和条件判断发生装置；
（2）根据实验目的和气体的性质连接实验装置；
（3）水能使无水硫酸铜变蓝，二氧化硫能使品红褪色并和高锰酸钾溶液反应，二氧化碳能使石灰水变浑浊；
（4）根据二氧化碳的性质和质量守恒定律分析填空．

解答：解：
（1）反应物是浓硫酸与焦炭在加热的条件下进行，故发生装置选③；
（2）验证三种产物，文理科达到预期的实验目的，要验证水蒸气，然后验证二氧化硫，最后检验二氧化碳，这样做能避免造成不必要的干扰；
（3）无水硫酸铜变蓝说明生成水，品红溶液（ I）和酸性高锰酸钾溶液都褪色说明生成了二氧化硫，酸性KMnO₄溶液的作用是除去S0₂，品红溶液（Ⅱ）不褪色，说明 S0₂已除尽；装置B中发生反应是二氧化碳和石灰水反应，化学方程式是 C0₂+Ca（OH）₂=CaC0₃↓+H₂0；
（4）验证二氧化碳时要确认没有二氧化硫的干扰，根据二氧化碳能使石灰水变浑浊的性质验证，根据反应物和生成物书写化学方程式，注意反应条件和配平；根据质量守恒定律分析张辉同学提出的观点．
故答案为：（1）③（2）f-→g-→d-→e→b（（2分），f、g顺序可颠倒）    
（3）H₂0（水）    S0₂（二氧化硫）
除去S0₂ S0₂已除尽    C0₂+Ca（OH）₂=CaC0₃↓+H₂0
（4）装置C中品红溶液（Ⅱ）不褪色，装置B中澄清石灰水变浑浊（只答对其中一点，不给分）
【实验结论】成立，C+2H₂SO₄（浓）

△   .

2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O
【交流讨论】支持，①根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，②碳的氧化物有CO和C0₂

点评：二氧化碳和二氧化硫都能使石灰水变浑浊，所以在本题中检验二氧化碳时要排除二氧化硫的干扰．