Question

12．如图所示装置为铜跟浓硫酸反应制取二氧化硫的实验装置，请回答下列问题：
Ⅰ．（1）盛放药品前，检验此装置的气密性的操作方法和现象是：将D装置中导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开K，微热A装置，D的导管口有气泡冒出；关闭K，长颈漏斗中液面上升（B瓶中液面下降），说明装置不漏气
（2）在装置A中放入有关药品后，打开活塞K，将分液漏斗中的液体加入烧瓶中，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯，烧瓶中反应的化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
（3）装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是碱液其作用是：吸收多余的二氧化硫
（4）装置B的作用是贮存多余的二氧化硫和防止其污染环境，则B中应盛放的液体是（填写字母代号）d
a．水     b．浓溴水；  c．KMnO₄酸性溶液     d．NaHSO₃饱和溶液
Ⅱ．两位同学设计了下述两个方案，并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证无色混合气体中含有CO₂和SO₂．
方案甲：无色气体→酸性KMnO₄（褪色）→澄清石灰水（浑浊）
方案乙：无色气体→足量品红溶液（颜色变浅）→澄清石灰水（浑浊）
试评价上述各方案是否严密，并说明理由：甲不严密；高锰酸钾是一种强氧化剂，它可以氧化二氧化硫、硫化氢等具有还原性的气体，因此使高锰酸钾褪色的气体，不一定只是二氧化硫；
乙严密；能使过量的品红溶液变浅的无色气体只有二氧化硫，余下的气体能使澄清的石灰水变浑浊，只能是二氧化碳气体．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）通过微热A装置，根据D导管中是否产生气泡及关闭K时长颈漏斗中液面是否变化检验装置气密性；
（2）加热条件下，Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫、硫酸铜和水；
（3）二氧化硫属于酸性氧化物，且有毒，不能排入空气中，应该用碱液吸收；
（4）B中盛放的液体不能和二氧化硫反应；
Ⅱ．酸性高锰酸钾溶液能氧化二氧化硫、硫化氢等具有还原性的气体，且高锰酸钾溶液的量是否过量未知；
能使过量的品红溶液变浅的无色气体只有二氧化硫，从而除去二氧化硫，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊．

解答 解：Ⅰ．（1）气密性检验操作方法及现象为将D装置中导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开K，微热A装置，D的导管口有气泡冒出；关闭K，长颈漏斗中液面上升（B瓶中液面下降），说明装置不漏气，
故答案为：将D装置中导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开K，微热A装置，D的导管口有气泡冒出；关闭K，长颈漏斗中液面上升（B瓶中液面下降），说明装置不漏气；
（2）加热条件下，Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，反应方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）二氧化硫属于酸性氧化物，且有毒，不能排入空气中，否则会污染大气，应该用碱液吸收，所以D中液体是碱液，目的是吸收多余的二氧化硫，
故答案为：碱液；吸收多余的SO₂；
（4）B装置的作用是贮存多余的二氧化硫和防止其污染环境，则二氧化硫和该物质不能反应，二氧化硫具有还原性，能溶于水生成亚硫酸，能被强氧化剂溴、酸性高锰酸钾溶液氧化，和亚硫酸氢钠不反应，故选d；
Ⅱ．酸性高锰酸钾溶液能氧化二氧化硫、硫化氢等具有还原性的气体，且高锰酸钾溶液的量是否过量未知，所以甲不严密；
能使过量的品红溶液变浅的无色气体只有二氧化硫，从而除去二氧化硫，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以通入品红溶液后剩余气体是二氧化碳，所以乙严密，
故答案为：甲不严密；高锰酸钾是一种强氧化剂，它可以氧化二氧化硫、硫化氢等具有还原性的气体，因此使高锰酸钾褪色的气体，不一定只是二氧化硫；
乙严密；能使过量的品红溶液变浅的无色气体只有二氧化硫，余下的气体能使澄清的石灰水变浑浊，只能是二氧化碳气体．

点评 本题以Cu和浓硫酸反应为载体考查性质实验方案设计及实验方案评价，侧重考查实验基本操作、物质的性质等知识点，明确实验原理及物质的性质是解本题关键，知道装置中各个装置的作用及可能发生的反应，难点是II的分析解答，题目难度中等．