Question

9．为了验证炭粉与浓硫酸作用确实有二氧化碳气体生成，某同学创设如下图所示的A、B、C三个装置进行实验，其中省略了课本上炭粉与浓硫酸反应的发生装置图．已知C中的KMnO₄酸性溶液是足量的，具有强氧化性，还原性的SO₂气体经过KMnO₄酸性溶液后能全部被吸收氧化，据此，请回答下列问题．
（1）炭粉与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
（2）由（1）产生的混合气体流经装置A、B、C的先后顺序是C、B、A（填A、B、C），气流依次经过装置管口顺序号为（填管口序号a、b、c、d、e、f）；气体发生装置导管口接e，然后f接c，d接a；
（3）装置B的作用是验证SO₂是否被除尽，装置B中观察到的现象是品红溶液仍保持红色；
（4）装置A中观察到的现象是溶液变浑浊，得到的结论是混合气体中含CO₂．

Answer 1

分析 碳和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫、水，验证红热的炭与与浓硫酸发生反应所生成的产物含有二氧化碳，按气体流动方向设计了一个实验流程，其所使用的试剂次序可以表示为：气体产物→酸性高锰酸钾溶液→品红溶液→澄清石灰水；
（1）炭粉与浓硫酸在加热条件生成二氧化碳、二氧化硫和水；
（2）碳和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫、水，二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，所以要检验二氧化碳的存在应排除二氧化硫的干扰；
（3）二氧化硫具有漂白性，能够使品红溶液褪色；
（4）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和数，能够使澄清石灰水变浑浊．

解答 解：（1）在加热条件下，碳与浓硫酸反应生成二氧化碳气体、二氧化硫气体和水，反应的化学方程式为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（2）；验证产物中的二氧化碳用①澄清石灰水，二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，所以需要先用品红验证二氧化硫的存在，通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫，再通过品红验证二氧化硫是否除净，避免影响二氧化碳气体，所以由（1）产生的混合气体流经装置A、B、C的先后顺序是C、B、A；气体发生装置导管口接e，然后f接c，d接a；
故答案为：C；B；A；  e；f；c；d；a；
（3）二氧化硫具有漂白性，能够使品红溶液褪色，所以装置B的作用是验证SO₂是否被除尽，如果装置B中观察到的现象是品红溶液仍保持红色，说明二氧化硫被除尽；
故答案为：验证SO₂是否被除尽；  品红溶液仍保持红色；
   （4）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和数，能够使澄清石灰水变浑浊，若二氧化碳存在，则可以看到装置A中观察到的现象是溶液变浑浊；
故答案为：溶液变浑浊；混合气体中含CO₂．

点评 本题考查了浓硫酸的性质、性质实验方案的设计，题目难度中等，注意检验二氧化碳的存在情况时，表现排除二氧化硫的干扰，明确常见气体的性质及检验方法为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．