Question

蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体对环境产生污染。为此，某化学兴趣小组设计了如下装置进行实验。玻璃管中①②③分别为CO检测试纸 （浸有氯化钯洛液的滤纸，遇CO变黑色）、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性KMn0₄ 溶液的滤纸，a和b分别为两个小气球。

实验步骤如下：按图示连接好仪器，然后检查装置的气密性；装好试剂，夹紧止水夹K，向A瓶中的蔗糖上小心滴加浓硫酸，片刻后可观察到A瓶内蔗糖变黑，体积膨胀，有白雾产生，气球a鼓起，玻璃管中①号滤纸白色变黑色，②号和③号滤纸均褪色。请回答以下问题：

（1）上图中盛有浓硫酸的仪器名称为________。待上述反应结束后，点燃酒精灯并在②号和③号滤纸的玻璃管近均匀加热，观察到的现象是_______。

（2）B瓶中酸性KMnO₄溶液的作用是______________，发生反应的离子方程式为_____。

（3）打开止水夹K，使气球a内气体缓慢通过B瓶和C瓶，一段时间之后，发现澄清石灰水变浑浊，但此现象并不能证明该反应生成了CO₂。为了证明有CO₂生成并简化实验装置，可在④号位置放上滴有______的滤纸(从以下试剂中选择)。

A.品红浓液          B.酸性高锰酸钾溶液       C.溴水            D.澄清石灰水

（4）若反应生成的两种碳的氧化物在相同条件下的体积比为2:1，则滤纸炭化后体积膨胀发生反应的化学方程式可能为_________。(若是氧化还原反应，请用单线桥法在化学反应方程式上标明电子转移的方向和数目。)

（5）若在尾端没有气球b，会有什么不良结果？_________。

Answer

分液漏斗 滴有品红溶液的滤纸恢复红色、滴有酸性KMnO4溶液的滤纸无变化 吸收CO2中的SO2 2+5SO2+2H2O2Mn2++5+4H+ ABC

（或） 使CO进入空气，污染环境

【解析】蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体CO、SO2，会对环境产生污染，依据SO2、CO、CO2的性质结合装置图、已知信息和问题分析判断。

（1）根据仪器构造可知上图中盛有浓硫酸的仪器名称为分液漏斗。SO2能使品红溶液褪色，但不稳定，加热后复原，则②号观察到的实验现象是滴有品红溶液的滤纸恢复红色；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能把SO2氧化为硫酸，所以再加热后③号观察到的实验现象是滴有酸性KMnO4溶液的滤纸无变化；（2）要检验CO2，则需要首先除去SO2，所以B瓶中酸性KMnO4溶液的作用是吸收CO2中的SO2，反应的离子方程式为2MnO4－+5SO2+2H2O＝2Mn2++5SO42－+4H+；（3）要检验CO2，需要排除SO2的干扰，因此需要利用品红溶液检验SO2是否完全被除尽，或者利用SO2的还原性利用酸性高锰酸钾或溴水检验，答案选ABC；（4）若反应生成的两种碳的氧化物在相同条件下的体积比为2:1，根据原子守恒和电子得失守恒可表示为或；（5）CO有毒，属于大气污染物，因此若在尾端没有气球b，会使CO进入空气，污染环境。