Question

17．已知濃硫酸與焦炭在加熱的條件下能發(fā)生反應，生成三種氧化物．某校研究性學習小組對此進行以下一系列的探究活動．
【提出猜想】濃硫酸與焦炭在加熱條件下反應，生成H₂O、SO₂和CO₂．
【查閱資料】經(jīng)查閱資料得知：
①CO₂、SO₂均可使澄清石灰水變渾濁；
②SO₂可使品紅溶液的紅色褪去，而CO₂不能；
③SO₂可與酸性的KMnO₄溶液反應使其褪色，而CO₂不能；
④無水CuSO₄為白色粉末，遇水可生成藍色膽礬．
【實驗探究】用以下A-D 四個裝置組裝成一套完整的實驗裝置如圖1，然后進行實驗，驗證猜想．

（1）本實驗的發(fā)生裝置應選用如圖2 所示三種裝置中的裝置③（填序號）．
（2）為了驗證三種產(chǎn)物，達到預期的實驗目的，整套實驗裝置的正確組裝順序是f；g；d；e；b（按導管口連接的先后順序）：

（3）實驗過程中，觀察到裝置D 中無水CuSO₄變?yōu)樗{色，得出產(chǎn)物中有水的結(jié)論；同時還觀察到以下實驗現(xiàn)象：裝置C 中品紅溶液（ I）和酸性高錳酸鉀溶液都褪色，品紅溶液（Ⅱ）不褪色；裝置B 中澄清石灰水變渾濁．
①裝置C 中品紅溶液（ I）褪色，說明產(chǎn)物中有二氧化硫，
②酸性KMnO4 溶液的作用是除去二氧化硫，
③品紅溶液（Ⅱ）不褪色，說明二氧化硫已除盡．
（4）能確認反應產(chǎn)物中有CO₂的實驗現(xiàn)象是裝置C中品紅溶液（Ⅱ）不褪色，裝置B中澄清石灰水變渾濁．
【實驗結(jié)論】本實驗提出的猜想成立（填“成立”或“不成立”）；
濃硫酸與木炭在加熱時反應的化學方程式是C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O．
【交流討論】實驗結(jié)束后，同學們針對本實驗進行討論，其中張輝同學提出了“反應產(chǎn)物中可能還有一氧化碳”這樣的一個觀點．你是否支持張輝同學的觀點？支持（填“支持”或“不支持”），請你說出一個理由：反應物中含有碳元素和氧元素．

Answer 1

分析 【實驗探究】
（1）根據(jù)反應物、生成物、反應條件等方面的因素可以選擇反應裝置；
（2）要注意裝置的先后順序；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷反應物；
（4）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
【實驗結(jié)論】
根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷實驗結(jié)論；
根據(jù)反應物、生成物、反應條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；
【交流討論】
化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數(shù)不變，原子質(zhì)量不變．

解答 解：【實驗探究】
（1）本實驗中，反應物是固體和液體，需要加熱，因此發(fā)生裝置應選用如圖2所示三種裝置中的③．
故填：③．
（2）為了驗證三種產(chǎn)物，達到預期的實驗目的，發(fā)生裝置導管口：a→f→g→d→e→b→c．
故填：f；g；d；e；b．
（3）實驗過程中，觀察到裝置D中無水CuSO₄變?yōu)樗{色，得出產(chǎn)物中有水；
①裝置C中品紅溶液（ I）褪色，說明產(chǎn)物中有二氧化硫；
②酸性KMnO₄溶液的作用是除去二氧化硫；
③品紅溶液（Ⅱ）不褪色，說明二氧化硫已除盡．
故填：水；二氧化硫；除去二氧化硫；二氧化硫已除盡．
（4）能確認反應產(chǎn)物中有CO₂的實驗現(xiàn)象是裝置C中品紅溶液（Ⅱ）不褪色，裝置B中澄清石灰水變渾濁．
故填：裝置C中品紅溶液（Ⅱ）不褪色，裝置B中澄清石灰水變渾濁．
【實驗結(jié)論】
本實驗提出的猜想成立；
濃硫酸與木炭反應生成二氧化碳、二氧化硫和水，反應的化學方程式是：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O．
故填：成立；C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O．
【交流討論】
因為反應物中含有碳元素和氧元素，碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳，所以反應產(chǎn)物中可能還有一氧化碳．
故填：支持；反應物中含有碳元素和氧元素或碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳．

點評 二氧化碳和二氧化硫都能使石灰水變渾濁，所以在本題中檢驗二氧化碳時要排除二氧化硫的干擾．