Question

請從圖1中選擇所需裝置，完成濃H₂SO₄和木炭在加熱時的反應并檢驗反應產物（連接和固定儀器用的玻璃管、膠管、鐵夾、鐵架臺及加熱裝置等均省略）．

（1）濃H₂SO₄和木炭在加熱時發生反應的化學方程式是：

2H₂SO₄（濃）+C

△   .

CO₂↑+2H₂O+2SO₂↑

．
（2）選用的實驗裝置和連接順序是

①⑦②③⑤④

（按從左至右連接順序填裝置序號）．
（3）證明有CO₂生成的實驗現象是

③中KMnO₄溶液不褪色（或變淺），⑤中產生白色沉淀

．
（4）裝置①也可以用于濃硝酸與木炭加熱時發生反應，反應產生的氣體產物A有如圖2所示的變化．回答以下問題：
Ⅰ．氣體C是

NO

，溶液B中的溶質是

HNO₃

（用化學式表示）．
Ⅱ．B的稀溶液與金屬單質反應生成藍色溶液的離子方程式是：

標出電子轉移的方向和總數．B在反應中表現

氧化性和酸性

．

Answer 1

分析：（1）木炭粉與濃硫酸反應生成SO₂和CO₂；
（2）檢驗產物水可用無水硫酸銅；檢驗二氧化硫，可用品紅溶液；酸性高錳酸鉀溶液可氧化二氧化硫；據此即可解答；（3）因二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，所以用高錳酸鉀溶液除去SO₂，最后通過澄清石灰水檢驗CO₂；（4）Ⅰ．硝酸具有氧化性，能將單質碳氧化，硝酸被還原，生成二氧化氮和二氧化碳和水，結合圖2進行解答；
Ⅱ．二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮，所以B的稀溶液為稀硝酸，B的稀溶液與金屬單質反應生成藍色溶液，藍色溶液為硝酸銅，所以，該反應為銅與硝酸反應，根據氧化還原反應方程式求電子轉移的方向和數目．

解答：解：（1）木炭粉與濃硫酸反應，碳粉被濃硫酸氧化，濃硫酸被還原，方程式為：2H₂SO₄（濃）+C

△   .

CO₂↑+2H₂O+2SO₂↑，
故答案為：2H₂SO₄（濃）+C

△   .

CO₂↑+2H₂O+2SO₂↑；
（2）木炭粉與濃硫酸反應生成H₂O、SO₂和CO₂，檢驗產物水可選用⑦，內裝無水硫酸銅；無水硫酸銅遇到水反應生成藍色的五水合硫酸銅；檢驗二氧化硫，可用②，裝有品紅溶液；因二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，所以在③洗氣瓶中裝有酸性高錳酸鉀溶液用來吸收余下二氧化硫；在⑤洗氣瓶中裝有澄清石灰水溶液用來檢驗二氧化碳，④氫氧化鈉吸收尾氣，
故答案為：①⑦②③⑤④；
（3）SO₂與高錳酸鉀發生氧化還原反應，二氧化碳不可與高錳酸鉀發生氧化還原反應，可用高錳酸鉀來除去SO₂，高錳酸鉀溶液紫紅色，當溶液顏色不再變淺，或褪色，說明SO₂已經除盡，最后通過澄清石灰水檢驗CO₂，澄清的石灰水與二氧化碳生成不溶于水的碳酸鈣和水，現象澄清變渾濁，
故答案為：③中KMnO₄溶液不褪色（或變淺），⑤中產生白色沉淀；
（4）Ⅰ．濃硝酸與木炭加熱時發生反應，碳被氧化成二氧化碳，濃硝酸被還原成二氧化氮，C+4HNO₃（濃）

△   .

2H₂O+CO₂↑+4NO₂↑，二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮，3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，硝酸具有氧化性，能氧化金屬，生成藍色溶液為銅離子的顏色，
故答案為：NO、HNO₃；
Ⅱ．硝酸具有氧化性，能氧化金屬，生成藍色溶液為銅離子的顏色，所以為銅和硝酸反應，銅從0價變為+2價，變成硝酸銅，硝酸中的+5價的氮被還原硝酸成一氧化氮，硝酸表現氧化性和酸性，根據反應物、生成物、反應條件寫出反應的化學方程式，3Cu+8HN0₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2N0↑+4H₂O，從方程式知，3mol銅從0價變為+2價，失去6mol電子，
故答案為：；氧化性和酸性．

點評：本題考查了碳與濃硫酸、濃硝酸反應，掌握相關水、二氧化硫、二氧化碳的檢驗是解題的關鍵，題目難度中等．