Question

11．浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应．已知酸性KMnO₄溶液可以吸收SO₂，试用下图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物．

编号	①	②	③	④
装置

（1）写出木炭与浓硫酸反应的化学方程式C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．标准状况下，若生成6.72L的气体，则转移电子的物质的量为0.4mol．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．
（2）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．B瓶溶液的作用是将多余的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．
（3）装置②中所加的固体药品是无水CuSO₄，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①、③时会带出水蒸气，所以②必须在①、③之前．
（4）盛放浓硫酸的试剂瓶标签上应印有下列警示标记中的D    

Answer 1

分析 （1）根据木炭粉与浓硫酸发生反应书写化学方程式；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；
（2）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；
（3）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；
（4）浓硫酸具有腐蚀性，无毒、不燃烧，结合在化学与生活中能够使用的化学物质分析解答．

解答 解：（1）根据木炭粉与浓硫酸发生反应书写化学方程式，该反应为C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，若生成3mol的气体，则转移电子的物质的量为4mol，所以
标准状况下，若生成6.72L即0.3mol的气体，则转移电子的物质的量为0.4mol，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，则其连接顺序是：④→②→①→③；
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；0.4mol；④→②→①→③；
（2）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，
故答案为：将多余的SO₂全部氧化吸收；确证产物中SO₂已被B瓶溶液全部氧化；
（3）无水硫酸铜为白色固体，遇水可变为五水硫酸铜（CuSO₄•5H₂O）为蓝色固体，用于检验水的存在，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之前，故答案为：无水CuSO₄；水蒸气；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之前；
（4）浓硫酸具有很强的腐蚀性，盛放浓硫酸的试剂瓶标签上应印有具有腐蚀性的标志，所以D正确．
故选D．

点评 本题考查物质的检验，注意产物检验所用的试剂以及检验的先后顺序，为易错点，难度较大．