Question

3．为证明在加热条件下，浓硫酸能将碳氧化成CO₂，请根据所提供的如图所示的仪器装置设计实验，回答有关问题：（已知：SO₂+NaHCO₃═NaHSO₃+CO₂）

（1）为达到实验目的，所需装置的连接顺序为A→C→B→E；
（2）若选择装置B，请写出选择的理由检查SO₂是否除尽；
（3）若选择装置C，相关的化学方程式Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（4）否（填是或否）选择装置D，理由是SO₂会与NaHCO₃反应产生CO₂，干扰CO₂的检验；
（5）请写出装置E中的离子方程式CO₂+Ca²⁺+2OH^-=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫和二氧化碳都能够使澄清石灰水变浑浊，所以检验二氧化碳前需要先除尽二氧化硫，据此连接装置；
（2）装置B中盛放的是品红溶液，二氧化硫能够使品红溶液褪色，需要用品红溶液检查SO₂是否除尽；
（3）溴水能够将二氧化硫氧化成硫酸和溴化氢，据此写出反应的化学方程式；
（4）二氧化硫能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，对检验二氧化碳带来干扰；
（5）装置E中澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水．

解答 解：（1）碳与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，由于二者都能够使澄清石灰水变浑浊，所以检验二氧化碳前需要先用溴水或酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，然后用品红溶液检验二氧化硫已经除尽，最后用澄清石灰水检验二氧化碳，所以装置连接顺序为：A→C→B→E，
故答案为：C→B；
（2）需要除尽混合气体中的二氧化硫后再检验二氧化碳，所以需要用品红溶液检验二氧化硫是否除尽，
故答案为：检查SO₂是否除尽；
（3）装置C中的溴水能够氧化二氧化硫，反应的方程式为：Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，从而排除二氧化硫对检验二氧化碳的干扰，
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（4）由于碳酸氢钠与二氧化硫发生反应：SO₂+NaHCO₃═NaHSO₃+CO₂，产生的二氧化碳干扰了二氧化碳的检验，所以不能选用装置D，
故答案为：否；SO₂会与NaHCO₃反应产生CO₂，干扰CO₂的检验；
（5）二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，装置E中盛放的是澄清石灰水，用于检验二氧化碳气体，反应的离子方程式为：CO₂+Ca²⁺+2OH^-=CaCO₃↓+H₂O，
故答案为：CO₂+Ca²⁺+2OH^-=CaCO₃↓+H₂O．

点评 本题考查了浓硫酸的性质、性质实验方案的设计，题目难度中等，明确二氧化碳、二氧化硫的性质及检验的先后顺序为解答关键，注意掌握浓硫酸的化学性质，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力．