Question

4．科学探究的基本程序包括形成问题、建立假设、设计研究方案、检验假设、表达或交流结果等．某同学欲用如图装置可用来探究浓硫酸与木炭粉的加热条件下反应产生的所有气体产物，请填写下列空白：

（1）写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O
（2）②中A瓶品红的作用是检验有无S0₂生成．B瓶酸性高锰酸钾的作用除去生成的S0₂气体C瓶品红溶液的作用是检验S0₂是否除尽．
（3）如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③：则可以检出的物质是CO₂、SO₂，不能检出的物质是H₂O．
（4）如果将仪器的连接顺序变为①、③、②，则不能检出的物质是CO₂、SO₂．
（5）如果将仪器的连接顺序变为②、③、①，则不能检出的物质是H₂O．

Answer 1

分析 （1）木炭粉与浓硫酸反应生成SO₂和CO₂、水；
（2）A品红溶液用于检验二氧化硫气体；检验二氧化碳前必须确保混合气体中不含二氧化硫，所以B中酸性高锰酸钾溶液用于除去二氧化硫，C中品红溶液用于检验二氧化硫是否已经除尽；
（3）用无水硫酸铜来检验水的生成，用品红检验二氧化硫的生成，用澄清石灰水检验二氧化碳的生成，但是二氧化碳检验之前需要先把二氧化硫除净；
（4）二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清的石灰水变浑浊；
（5）将混合气体通过某种水溶液之后，再检验水的存在与否是错误的，因为这些水溶液中含有水．

解答 解：（1）木炭粉与浓硫酸反应生成SO₂和CO₂，反应的方程式为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S0₂↑+C0₂↑+2H₂O；
（2）SO₂能使品红溶液褪色以及酸性高锰酸钾溶液褪色，②中A瓶品红的作用是检验有无S0₂生成，B瓶酸性高锰酸钾的作用除去生成的S0₂气体，C瓶品红溶液的作用是检验S0₂是否除尽，从而避免的二氧化硫对二氧化碳的检验的干扰，
故答案为：检验有无S0₂生成；除去生成的S0₂气体；检验S0₂是否除尽；
（2）如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②可以检验并除去二氧化硫，①可以检验水的存在，但是不一定是混合气体中的水，③可以检验二氧化碳的存在，
故答案为：CO₂、SO₂；H₂O；
（3）如果将仪器的连接顺序变为①、③、②，通过①可以确定水的存在，二氧化硫和二氧化碳都能够使澄清石灰水变浑浊，则无法检验CO₂、SO₂，
故答案为：CO₂、SO₂；
（4）如果将仪器的连接顺序变为②、③、①，则②可以检出的物质是二氧化硫，并可以将二氧化硫除净，③检验出的事二氧化碳，但是①检验时一定会有水，这些水必要一定是原来混合气体中的水，所以不能检验出水，
故答案为：H₂O．

点评 本题考查学生浓硫酸的性质及常见气体的检验，题目难度中等，明确产物检验所用的试剂以及检验的先后顺序为解答关键，注意熟练掌握浓硫酸的化学性质及常见气体的检验方法．