Question

5．如图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白：

（1）写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
（2）如果按装置中三部分仪器的连接顺序进行实验．
i．装置①出现无水硫酸铜变蓝现象说明有水生成；
ii．装置②中前一瓶品红溶液褪色，说明有SO₂（或二氧化硫）生成；
iii．能检验出最后一种产物的现象是②中第二个品红溶液不褪色，③中澄清石灰水变浑浊
（3）如果将仪器的连接顺序变为①、③、②，则可以检出的物质是H₂O；不能确定的物质是CO₂、SO₂．
（4）若将①、②、③装置拆除，替换装置④进行实验．装置④中溶液颜色变浅绿色，其反应的离子方程式是SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺；反应后往④中溶液加入氯化钡溶液，反应的离子方程式是SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
（5）若④中的氯化铁溶液含有少量的亚铁离子，为检验少量亚铁离子的存在，可选用的试剂是C；
A．KSCN溶液B．稀盐酸     C．KMnO₄溶液D．NaOH溶液．

Answer 1

分析 （1）碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫以及水，据此写出反应的化学方程式；
（2）i．装置①用无水硫酸铜检验水，无水硫酸铜变蓝说明有水生成；
ii．装置②中前一瓶品红溶液褪色证明混合气体中存在二氧化硫；
iii．检验二氧化碳气体时必须排除二氧化硫的干扰，即：②中第二个品红溶液不褪色，然后再根据③中澄清石灰水是否变浑浊判断；
（3）二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清的石灰水变浑浊；
（4）铁离子与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子、亚铁离子和水，据此写出反应的离子方程式；反应后的溶液中含有硫酸根离子，加入氯化钡后生成硫酸钡沉淀；
（5）检验氯化铁溶液中的亚铁离子，不能使用硫氰化钾，可以利用亚铁离子的还原性，通过加入酸性高锰酸钾进行判断．

解答 解：（1）碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，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）i．装置①用于检验水，则无水硫酸铜变蓝说明有水生成，
故答案为：无水硫酸铜变蓝；水；
ii．二氧化硫检验漂白性，能够使品红溶液褪色，所以装置②中前一瓶品红溶液褪色证明混合气体中存在二氧化硫，
故答案为：SO₂（或二氧化硫）；
iii．二氧化硫和二氧化碳都能够使澄清石灰水变浑浊，当②中第二个品红溶液不褪色，证明二氧化硫已经除尽，若③中澄清石灰水变浑浊，则证明混合气体中存在二氧化碳气体，
故答案为：②中第二个品红溶液不褪色，③中澄清石灰水变浑浊；
（3）如果将仪器的连接顺序变为①、③、②，①可以确定水的存在，但是③既可以是二氧化碳的性质又可以是二氧化硫的性质，
故答案为：H₂O；CO₂、SO₂；
（4）二氧化硫具有 还原性，能够与铁离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺；反应后④的溶液中含有硫酸根离子，加入氯化钡后反应生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，
故答案为：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺；SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
（5）Fe²⁺具有还原性，能使酸性KMnO₄溶液褪色，若④中的氯化铁溶液含有少量的亚铁离子，为检验少量亚铁离子的存在，可以使用酸性高锰酸钾溶液检验，而不能使用硫氰化钾溶液、稀盐酸和氢氧化钠，故C正确，
故答案为：C．

点评 本题考查了浓硫酸的性质，题目难度中等，注意掌握铜与浓硫酸反应的原理，明确常见气体的性质及检验方法，特别是加入试剂的先后顺序，（5）为易错点，注意溶液中含有铁离子，无法用硫氰化钾、氯水溶液检验亚铁离子．