Question

1．某化学兴趣小组欲探究浓硫酸的性质，请帮助他们完成相关实验报告：
（1）浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学方程式为C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O．
（2）已知KMnO₄酸性溶液可以吸收SO₂，试用图中各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物．这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置的编号）：④→②→①→③．

编号	①	②	③	④
装置

（3）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色．A瓶溶液的作用是：验证产物气流中是否有SO₂，B瓶溶液的作用是将SO₂全部氧化吸收，C瓶溶液的作用是确证产物中SO₂已被B瓶溶液全部氧化．
（4）装置②中所加的固体药品是无水CuSO₄（或变色硅胶），可确证的产物是：水蒸气．确定装置②在整套装置中位置的理由是由于产物气流通过①③时会带出水蒸气，所以②必须在①③之前．
（5）装置③中所盛溶液是澄清石灰水，可验证的产物是CO₂ ．

Answer 1

分析 碳和浓硫酸在加热条件下反应生成SO₂、CO₂和水，检验二氧化碳和二氧化硫时用到的溶液中均含有水，首先用无水硫酸铜检验产物水，SO₂和CO₂均能使澄清石灰水变浑浊，故应先用B中品红溶液检验二氧化硫，后用澄清石灰水检验二氧化碳，在用澄清石灰水检验CO₂之前必须把SO₂吸收干净，酸性高锰酸钾溶液用于吸收SO₂，C中品红溶液用于检验SO₂是否除干净，
（1）在加热条件下，C和浓硫酸发生氧化还原反应生成CO₂、SO₂、H₂O；
（2）检验二氧化碳和二氧化硫时用到的溶液中均含有水，所以先检验水的存在，二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清石灰水变浑浊，所以先检验二氧化硫，再除去，最后检验二氧化碳；
（3）根据实验目的和装置图考虑操作步骤和试剂的作用及发生反应，从整体考虑，A为检验二氧化硫装置，B、C为除去二氧化硫并检验是否除尽二氧化硫的装置；
（4）根据实验目的知，还要检验水蒸气，水蒸气能使无水硫酸铜变蓝，根据生成物的性质确定无水硫酸铜的位置；
（5）CO₂能使澄清石灰水变浑浊，所以在排除SO₂的条件下可以用澄清石灰水检验CO₂．

解答 解：碳和浓硫酸在加热条件下反应生成SO₂、CO₂和水，检验二氧化碳和二氧化硫时用到的溶液中均含有水，首先用无水硫酸铜检验产物水，SO₂和CO₂均能使澄清石灰水变浑浊，故应先用B中品红溶液检验二氧化硫，后用澄清石灰水检验二氧化碳，在用澄清石灰水检验CO₂之前必须把SO₂吸收干净，酸性高锰酸钾溶液用于吸收SO₂，C中品红溶液用于检验SO₂是否除干净．
（1）在加热条件下，C和浓硫酸发生氧化还原反应生成CO₂、SO₂、H₂O，反应方程式为C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O；
（2）由上述分析可知，装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是：④→②→①→③，
故答案为：④；②；①；③；
（3）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是：检验产物中的SO₂，B瓶溶液的作用是：将SO₂全部氧化吸收，C瓶溶液的作用是：确定产物中SO₂已被B瓶溶液全部氧化，
故答案为：验证产物中是否有SO₂；将SO₂全部氧化吸收；确定产物中SO₂已被B瓶溶液全部氧化；
（4）装置②是检验水的生成，可以通过无水硫酸铜是否变蓝来检验水的产生，由于产物气流通过①、③时会带出水蒸气，所以②必须在①、③之间；
故答案为：无水硫酸铜（或变色硅胶）；水蒸气；产物气流通过①、③时会带出水蒸气，所以②必须在①、③之间；
（5）CO₂能使澄清石灰水变浑浊，所以在排除SO₂的条件下可以用澄清石灰水检验CO₂，所以③中所盛溶液澄清石灰水，验证的物质是CO₂，
故答案为：澄清石灰水；CO₂．

点评 本题考查了浓硫酸性质实验、物质检验、实验方案设计与评价，侧重于物质的检验原理的考查，注意理解物质检验顺序，是对学生综合能力的考查，难度中等，