Question

4．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如图1，然后进行实验，验证猜想．

（1）本实验的发生装置应选用如图2所示三种装置中的③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，观察到装置D中无水CuSO₄变为蓝色，得出产物中有水的结论；
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．
①装置C中品红溶液（ I）褪色，说明产物中有二氧化硫，
②酸性KMnO₄溶液的作用是除去二氧化硫，
③品红溶液（Ⅱ）不褪色，说明二氧化硫已除尽
（4）能确认反应产物中有CO₂的实验现象是装置C中品红溶液（Ⅱ）不褪色，装置B中澄清石灰水变浑浊．
【实验结论】本实验提出的猜想成立（填“成立”或“不成立”）；
浓硫酸与木炭反应的化学方程式是C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O．
【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？支持（填“支持”或“不支持”），请你说出两点理由：①反应物中含有碳元素和氧元素；②碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳．

Answer 1

分析 【实验探究】
（1）根据反应物、生成物、反应条件等方面的因素可以选择反应装置；
（2）要注意装置的先后顺序；
（3）根据实验现象可以判断反应物；
（4）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
【实验结论】
根据实验现象可以判断实验结论；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
【交流讨论】
化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，原子质量不变．

解答 解：【实验探究】
（1）本实验中，反应物是固体和液体，需要加热，因此发生装置应选用如图2所示三种装置中的③．
故填：③．
（2）为了验证三种产物，达到预期的实验目的，发生装置导管口：a→f→g→d→e→b→c．
故填：f；g；d；e；b．
（3）实验过程中，观察到装置D中无水CuSO₄变为蓝色，得出产物中有水；
①装置C中品红溶液（ I）褪色，说明产物中有二氧化硫；
②酸性KMnO₄溶液的作用是除去二氧化硫；
③品红溶液（Ⅱ）不褪色，说明二氧化硫已除尽．
故填：水；二氧化硫；除去二氧化硫；二氧化硫已除尽．
（4）能确认反应产物中有CO₂的实验现象是装置C中品红溶液（Ⅱ）不褪色，装置B中澄清石灰水变浑浊．
故填：装置C中品红溶液（Ⅱ）不褪色，装置B中澄清石灰水变浑浊．
【实验结论】
本实验提出的猜想成立；
浓硫酸与木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式是：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O．
故填：成立；C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O．
【交流讨论】
因为反应物中含有碳元素和氧元素，碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳，所以反应产物中可能还有一氧化碳．
故填：支持；反应物中含有碳元素和氧元素；碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．