Question

如图是实验室制备气体和验证气体性质的装置图。

若利用如图装置实现碳和浓硫酸的反应，并进行如下验证：

①装置B、C、D、E中分别装有品红溶液、酸性KMnO₄溶液、品红溶液、澄清石灰水，则D装置中品红溶液的作用是______，证明气体中有CO₂的现象是______。

②若证明SO₂具有氧化性，同时证明碳酸的酸性比硅酸的强，B、C、D中分别装有Na₂S溶液、足量酸性KMnO₄溶液、品红溶液。

则：B中的现象______，E中应加入______溶液，E中发生反应的离子方程式为______。

Answer

验证SO2是否除净 D装置中品红不褪色，E装置中溶液变浑浊 有黄色沉淀 Na2SiO3 SiO32-+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32-

【解析】

①该装置为碳和浓硫酸的反应装置，那么A为发生装置，发生的反应为C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O；B装置中盛放品红，产物通入品红过后品红褪色，证明碳和浓硫酸反应的产物中含有SO2，将气体通入盛放酸性KMnO4溶液的洗气瓶，酸性KMnO4溶液褪色，将SO2吸收，再将产物通入品红溶液中，检验SO2是否被完全吸收，若完全吸收，将剩余物质通入澄清石灰水中，验证产物CO2的存在，据此回答问题。

②将碳和浓硫酸反应的产物通入Na2S溶液，SO2与Na2S反应，生成不溶于水的S单质，将产物通入足量酸性KMnO4溶液可将SO2吸收，用品红验证SO2是否被完全吸收，将CO2通入硅酸钠溶液中，利用强酸制弱酸原理，验证碳酸的酸性强于硅酸。

①D装置中品红溶液用于验证SO2是否被完全吸收；当D中品红溶液不褪色，E中澄清石灰水变浑浊说明反应中有CO2生成；

②将碳和浓硫酸反应的产物通入Na2S溶液，SO2与Na2S反应，生成不溶于水的S单质，因此B中能看到有淡黄色沉淀生成，F中加入Na2SiO3溶液，若将CO2通入Na2SiO3溶液中，看到有白色胶状沉淀生成，说明生成了硅酸，利用强酸制弱酸原理可知碳酸的酸性强于硅酸，发生的离子反应为：SiO32-+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32-。

流程设计

实验装置

所选试剂

品红溶液

酸性KMnO4溶液

品红溶液

澄清石灰水

预期现象

褪色

褪色

不褪色

变浑浊

注意事项：有时为了简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，并使用较浓的酸性KMnO4溶液，现象为酸性KMnO4溶液的颜色变浅。