Question

19．子琛做“將濃硫酸滴到一塊小布上”的實驗，發現生成的炭上冒“白煙”，推測炭能與濃硫酸反應．欲探究其生成物成分，通過簡單分析及實驗確定無H₂和O₂，因此繼續進行如下探究．
【查閱資料】①SO₃能被濃硫酸及水吸收
②SO₂性質：能使品紅褪色，能被高錳酸鉀溶液吸收，能使澄清石灰水變渾濁
③CO可與PdCl₂溶液反應：PdCl₂+CO+H₂O═Pd（黑）↓+2HCl+CO₂；不與KMnO₄溶液反應
【提出猜想】生成物的成分可能為ⅠH₂O、CO、SO₂ⅡH₂O、CO₂、SO₂ⅢH₂O、CO、CO₂、SO₂
【實驗驗證】子琛設計了如下實驗：

【分析討論】
1請根據實驗目的，按氣流從左到右的方向將實驗儀器組裝完整：
A→E→C→D→B．
②裝置E中所加藥品是無水CuSO₄，作用是檢驗產物中是否有水生成．
③裝置C中②的作用是除去SO₂氣體，則③試管中品紅溶液的作用是檢驗SO₂是否除凈．
④若D中澄清石灰水變渾濁，方程式為Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
⑤實驗結束冷卻后，從實驗安全角度考慮，清洗裝置A中試管時不能直接向其中加水沖洗，原因是試管中有濃硫酸剩余，向濃硫酸中加水放出大量的熱，液體飛濺．
【實驗結論】實驗觀察到的部分現象是：B中未見黑色沉淀，則猜想II正確，寫出炭與濃硫酸在加熱條件下反應的化學方程式C+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 【分析討論】①根據題中所給資料結合所給儀器中的藥品和驗證物質的一般性順序進行解答；
②由三個猜想中均有水，結合所給藥品回答E裝置的作用和所加藥品名稱；
③根據資料中品紅的與二氧化硫的反應分析回答；
④根據二氧化碳的化學性質書寫二氧化碳與澄清石灰水的反應方程式；
⑤根據濃硫酸的特性和稀釋濃硫酸的注意事項分析回答；
【實驗結論】根據各步實驗現象進行推斷回答，根據推得生成物情況書寫碳和濃硫酸反應的化學方程式．

解答 解：【分析討論】①根據題中所給物質的性質氯化鈀能與一氧化碳反應故裝置B用來驗證生成物是有無一氧化碳氣體；根據品紅能與二氧化硫反應，且高錳酸鉀溶液能吸收二氧化硫氣體故裝置C用來驗證二氧化硫氣體并吸收二氧化硫氣體；根據三個猜想中都有水蒸氣，故可推測E裝置是用來驗證產物中是否有水蒸氣，驗證水蒸氣一般用無水硫酸銅，驗證物質成份時要先驗證是否有水以防止再生成的水產生干擾，故A裝置先連接E裝置，根據一氧化碳與氯化鈀反應能生成二氧化碳故驗證二氧化碳要在驗證一氧化碳之前，故最后一空是B，由此可得出正確的順序是：A→E→C→D→B，故填：A→E→C→D→B；
②由以上分析可知E中的藥品作用是為了驗證產物中是否有水故應選用無水CuSO₄，故填：無水硫酸銅；檢驗產物中是否有水生成；
③C裝置中第一個試管中的品紅是為了驗證產物中是否有二氧化硫氣體，二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁，故驗證二氧化碳之前要將二氧化硫氣體除凈，所以C裝置中的高錳酸鉀是用來吸收二氧化硫氣體的，第三個試管中的品紅顯然是為了檢驗二氧化硫是否被除凈了，故填：檢驗SO₂是否除凈；
④二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，二者反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，故填：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
⑤濃硫酸遇水放出大量熱，試管中有濃硫酸剩余，向濃硫酸中加水放出大量的熱，會使液體飛濺，故填：試管中有濃硫酸剩余，向濃硫酸中加水放出大量的熱，會使液體飛濺；
【實驗結論】由B中未見黑色沉淀，說明生成物中沒有一氧化硫，故猜想II 正確；根據猜想II的生成物書寫碳和濃硫酸反應的化學方程式為：C+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；故填：II；C+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．

點評 此題涉及到反應生成物成份的驗證，試題難度較大，能夠正確把握題中所給信息并給合所給儀器進行正確分析是解題的關鍵．