Question

17．在100mL 18.4mol•L^-1浓硫酸中加入1.2g木炭粉，加热使之充分反应．并按如图的装置图进行实验，依次检验反应得到的产物，请回答下列问题：
（1）为了除去水蒸气，则在集气瓶A中装一种液体试剂，则该试剂是c．
a．氢氧化钠溶液  b．浓硝酸   c．浓硫酸   d．饱和食盐水
（2）为了检验浓硫酸与木炭粉反应生成的二氧化硫，在B瓶中装的试剂是品红溶液（填化学式或名称），C瓶中KMnO₄溶液的作用是氧化除去混合气体中的SO₂，并检验SO₂是否除尽．
（3）已知二氧化硫可以与过氧化钠反应生成硫酸钠，如果将C瓶中装的KMnO₄溶液用足量的过氧化钠固体代替，则D瓶中澄清石灰水不变（填”变“或”不变“）浑浊，从导管E处出来的气体主要含有氧气（填化学式或名称）和水蒸气．
（4）假定上述条件下浓硫酸与木炭粉发生反应，最终木炭粉完全消失，冷却到室温，忽略溶液体积的变化，则烧瓶中溶质的物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析 （1）被干燥的气体不能反应，浓硫酸具有吸水性，可以干燥二氧化碳与二氧化硫；
（2）一般用品红溶液检验SO₂，用澄清石灰水检验CO₂，因SO₂和CO₂都能使石灰水变浑浊，要先用品红溶液检验SO₂，然后除掉SO₂，再检验CO₂；
（3）二氧化硫与过氧化钠反应生成硫酸钠，二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠与氧气；
（4）根据C+2H₂SO₄（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O计算参加反应硫酸物质的量，进而计算烧瓶中硫酸的物质的量浓度．

解答 解：（1）氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫与二氧化碳，浓硝酸没有吸水性，具有挥发性，可以氧化二氧化硫，饱和食盐水不能吸收水蒸气，浓硫酸具有吸水性，不与二氧化碳、二氧化硫反应，可以干燥二氧化碳与二氧化硫，
故选：c；
（2）B装置中盛放品红溶液，品红溶液红色褪去，说明生成SO₂，C装置中酸性高锰酸钾溶液氧化除去混合气体中的SO₂，酸性高锰酸钾溶液紫红色没有完全褪去，说明SO₂除尽，D中澄清石灰水变浑浊，说明生成CO₂，
故答案为：品红溶液；氧化除去混合气体中的SO₂，并检验SO₂是否除尽；
（3）二氧化硫与过氧化钠反应生成硫酸钠，二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠与氧气，从C装置中导出的气体为氧气，D瓶中澄清石灰水不变浑浊，从导管E处出来的气体主要含有氧气和水蒸气，
故答案为：不变；氧气；
（4）1.2g碳的物质的量为$\frac{1.2g}{12g/mol}$=0.1mol，由C+2H₂SO₄（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O，可知参加反应硫酸物质的量为0.1mol×2=0.2mol，烧瓶中硫酸的物质的量浓度为$\frac{0.1L×18.4mol/L-0.2mol}{0.1L}$=16.4mol/L，
答：烧瓶中硫酸的物质的量浓度为16.4mol/L．

点评 本题考查浓硫酸性质、化学实验、化学计算等，关键是明确实验原理，理解各装置的作用，难度中等．