Question

【题目】蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体，对环境产生污染。为此，某化学兴趣小组设计了如下装置进行实验。玻璃管中①②③分别为CO检测试纸（浸有氯化钯溶液的滤纸，遇CO变黑色）、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性KMnO4溶液的滤纸，a和b分别为两个小气球。

实验步骤如下：按图示连接好仪器，然后检查装置的气密性；装好试剂，夹紧止水夹K，向A瓶中的蔗糖上小心滴加浓硫酸，片刻后可观察到A瓶内蔗糖变黑，体积膨胀，有白雾产生，气球a鼓起，玻璃管中①号滤纸由白色变黑色，②号和③号滤纸均褪色。请回答以下问题：

（1）上图中盛装浓硫酸的仪器名称为________。待上述反应结束后，点燃酒精灯并在②号和③号滤纸的玻璃管附近均匀加热，观察到的现象是____________________。

（2）B瓶中酸性KMnO4溶液的作用是___________________________，发生反应的离子方程式为________________________________。

（3）打开止水夹K，使气球a内气体缓慢通过B瓶和C瓶，一段时间之后，发现澄清石灰水变浑浊，但此现象并不能证明该反应生成了CO2。为了证明有CO2生成并简化实验装置，可在④号位置放上滴有__________的滤纸（从以下试剂中选择）。

A．品红溶液 B．酸性高锰酸钾溶液 C．溴水 D．澄清石灰水

（4）若反应生成的两种碳的氧化物在相同条件下的体积比为2∶1，则蔗糖炭化后体积膨胀发生反应的化学方程式可能为_______________________________。（若是氧化还原反应，请用单线桥法在化学方程式上标明电子转移的方向和数目。）

（5）若在尾端没有气球b，会有什么不良结果？______________________________。

Answer 1

【答案】（1）分液漏斗 滴有品红溶液的滤纸恢复红色、滴有酸性KMnO4溶液的滤纸无变化

（2）吸收CO2中的SO2 2+5SO2+2H2O2Mn2++5+4H+

（3）ABC

（4）（或）

（5）使CO进入空气，污染环境

【解析】本实验为探究性实验。首先要熟悉蔗糖与浓硫酸的炭化实验，同时要认真分析题目中的若干信息，并结合中学化学中所学的氧化还原反应对所提出的问题进行解答。

（1）盛装浓硫酸的仪器是分液漏斗。因为SO2与品红作用生成不稳定的无色物质，所以加热时，滤纸②恢复红色，但SO2与酸性KMnO4溶液发生了氧化还原反应，所以加热时，滤纸③无变化。

（2）B瓶中酸性KMnO4溶液的作用是吸收CO2中的SO2，该反应的离子方程式为2+5SO2+2H2O2Mn2++5+4H+。

（3）在④号位置所放的滤纸是用来检测二氧化碳中的二氧化硫是否完全被B瓶吸收，以防止其对C瓶中的反应的干扰，所以A、B、C均可，若从B中导出的气体中有二氧化硫，④号位置所放的滤纸均会变色。

（4）解答此小题时，要抓住“蔗糖炭化后”及“反应生成的两种碳的氧化物在相同条件下的体积比为2∶1”进行分析，即为碳与浓硫酸的再反应，若V(CO)∶V(CO2)=2∶1，则反应的化学方程式为：，若V(CO2)∶V(CO)=2∶1，则反应的化学方程式为。

（5）若在尾端没有气球b，产生的CO直接进入空气，会污染环境。