Question

5．如图1，某校课外活动小组同学设计实验，探究木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成气体的成分．

【实验探究】
（1）木炭与浓硫酸反应的化学方程式：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，其中浓H₂SO₄所起的作用是氧化剂（填“氧化剂”或“还原剂”）．若有0.2mol碳的完全反应，则消耗H₂S0₄的质量是39.2g，标况下产生SO₂的体积为8.96L．
（2）A装置中品红溶液颜色褪色（填“褪色”或“不褪色”），证明含有SO₂（或二氧化硫）气体．
（3）实验过程中，装置C将观察到的现象是石灰水变浑浊．
【实验讨论】
（4）有同学对B装置能否除尽SO₂气体有疑义．你认为应该在B、C装置之间连接图2中a装置，以确认S0₂是否除尽．
【联系实际】
（5）煤和石油的燃烧过程中都有二氧化硫和二氧化碳排放，请提出一条切实可行的减少其排放的措施采周乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等方式出行，少用私家车（或节约用水、用电；改善能源结构，开发新能源，如：开发无污染的太阳能、风能、地热能）．

Answer 1

分析 （1）根据硫酸中S元素的化合价变化判断浓硫酸的作用；根据反应方程式计算出参加反应的硫酸、二氧化硫的物质的量，再根据m=nM计算出硫酸质量，根据V=nV_m计算出标况下二氧化硫的体积；
（2）二氧化硫具有漂白性，能够使品红溶液褪色，据此可以检验二氧化硫；
（3）二氧化碳能够与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀；
（4）用品红溶液具有是否存在二氧化硫气体；
（5）从减少化石燃料、节约能源等方面考虑可以采取的切实可行的措施．

解答 解：（1）碳与浓硫酸反应的化学方程式为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，该反应中浓硫酸中硫元素化合价降低被含有，所以浓硫酸在反应中作氧化剂；若有0.2molC完全反应，会消耗0.4mol硫酸，同时生成0.4mol二氧化硫，其中消耗硫酸的质量为：98g/mol×0.4mol=39.2g；生成的二氧化硫在标况下的体积为：22.4L/mol×0.4mol=8.96L，
故答案为：氧化剂；39.2；8.96；
（2）反应中有二氧化硫生成，则图1A装置中品红溶液颜色褪色，证明了混合气体中含有SO₂，
故答案为：褪色； SO₂（或二氧化硫）；
（3）反应生成的混合气体中含有二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，所以装置C中的澄清石灰水变浑浊，
故答案为：石灰水变浑浊；
（4）二氧化硫能够使品红溶液褪色，应该在B、C装置之间连接乙中的a-品红溶液，用于检验二氧化硫气体是否除尽，
故答案为：a；
（5）体现低碳理念的事例有：①采周乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等方式出行，②少用私家车或节约用水、用电，③改善能源结构，开发新能源（开发无污染的太阳能、风能、地热能），
故答案为：采周乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等方式出行，少用私家车（或节约用水、用电；改善能源结构，开发新能源，如：开发无污染的太阳能、风能、地热能）．

点评 本题考查了性质实验方案的设计方法、二氧化硫的化学性质，题目难度中等，明确浓硫酸与碳的反应原理及二氧化硫、二氧化碳的检验方法为解答关键，注意检验二氧化碳时，必须排除二氧化硫的干扰，为易错点，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．