Question

2．某实验探究小组为了验证红热的炭与浓硫酸发生反应所生成的各种产物，设计了一个实验流程，其装置图如图．

（1）①中反应的化学方程式为C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（2）②处的现象是白色固体变蓝色．
（3）品红溶液使用了两次，③的作用是检验是否有SO₂生成，⑤的作用是检验SO₂是否除净．
（4）④的作用是除去SO₂；反应的化学方程式为SO₂+Br₂+2H₂O═H₂SO₄+2HBr．
（5）根据⑤中品红溶液无明显现象，⑥中澄清石灰水变浑浊现象可证明产物中一定有CO₂气体．
（6）同学甲认为撤去装置⑤也可以确定CO₂的存在，他所根据的实验现象是④中的溴水溶液不褪色（或变浅），⑥中澄清石灰水变浑浊．
（7）同学乙认为④中的溶液挥发出有毒的Br₂蒸气，建议换成另外一种中学常见的有色溶液更安全，这种溶液是酸性高锰酸钾溶液．

Answer 1

分析 （1）木炭和浓硫酸加热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水；
（2）验证碳和浓硫酸反应的产物需要先验证生成的水，依据无水硫酸铜变蓝色说明生成水；
（3）验证碳和浓硫酸反应的产物需要先验证生成的水，依据无水硫酸铜变蓝色说明生成水，再验证二氧化硫，能使品红试液褪色，除去二氧化硫后再用品红试液检验是否除尽，最后用澄清石灰验证二氧化碳；
（4）④装有溴水，主要是氧化二氧化硫而除去二氧化硫，溴单质在水溶液中氧化二氧化硫生成硫酸和溴化氢；
（5）根据在没有二氧化硫的情况下能使澄清石灰水变浑浊，则可证明产物中一定有CO₂气体；
（6）撤去装置⑤也可以确定CO₂的存在，可以依据装置④中溴水不褪色证明二氧化硫吸收完全，装置⑥中变浑浊证明生成二氧化碳；
（7）④中的溶液挥发出有毒的Br₂蒸气，可以选择高锰酸钾溶液氧化二氧化硫吸收，且无污染物生成．

解答 解：（1）木炭和浓硫酸加热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，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）验证碳和浓硫酸反应的产物需要先验证生成的水，则②处的现象是无水硫酸铜变蓝色说明生成水，故答案为：白色固体变蓝色；
（3）验证碳和浓硫酸反应的产物需要先验证生成的水，依据无水硫酸铜变蓝色说明生成水，再验证二氧化硫，能使品红试液褪色，除去二氧化硫后再用品红试液检验是否除尽，最后用澄清石灰验证二氧化碳；所以第一次使用二氧化硫时的作用是检验是否有SO₂生成，第二次使用二氧化硫的作用是检验SO₂是否除净，
故答案为：检验是否有SO₂生成；检验SO₂是否除净；
（4）④装有溴水，主要是氧化二氧化硫而除去二氧化硫，所以该反应表现了二氧化硫的还原性，反应的离子方程式为：SO₂+Br₂+2H₂O═H₂SO₄+2HBr；
故答案为：除去SO₂；SO₂+Br₂+2H₂O═H₂SO₄+2HBr；
（5）根据第二次品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊，说明二氧化硫没有了，则能使澄清石灰水变浑浊，则可证明产物中一定有CO₂气体，
故答案为：⑤中品红溶液无明显现象，⑥中澄清石灰水变浑浊；
（6）撤去装置⑤也可以确定CO₂的存在，可以依据装置④中溴水不褪色证明二氧化硫吸收完全，装置⑥中变浑浊证明生成二氧化碳，同学甲认为撤去装置⑤也可以确定CO₂的存在，他所根据的实验现象是④中的溴水溶液不褪色（或变浅），⑥中澄清石灰水变浑浊；
故答案为：④中的溴水溶液不褪色（或变浅），⑥中澄清石灰水变浑浊；
（7）④中的溶液挥发出有毒的Br₂蒸气，可以换做酸性高锰酸钾溶液，主要是氧化二氧化硫而除去二氧化硫，所以该反应表现了二氧化硫的还原性；
故答案为：酸性高锰酸钾溶液．

点评 本题考查了浓硫酸性质的应用，产物验证方法和现象判断，注意二氧化碳、二氧化硫都可以使澄清石灰水变浑浊，题目难度中等．