Question

硫酸是化工行业广泛应用的基础原料，某化学兴趣小组为探究浓硫酸所具有的一些特殊性质，进行如下有关实验。

实验一：浓硫酸与铜反应

(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________________________________；

当反应转移0.2mol电子时，生成气体在标况下的体积为____L，被还原的硫酸为____mol

(2)装置D中试管口放置的棉花浸有NaOH浓溶液，其作用是_________________；

(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中由于气压增大引发的现象是________________，B中应放置的溶液是________。

A．水      B．酸性KMnO₄溶液

C．浓溴水      D．饱和NaHSO₃溶液

实验二：浓硫酸与碳反应，并验证反应生成的气体产物

(4)冯同学认为按照甲、丙、丁、乙的装置顺序，即可验证产物为SO₂和CO₂，那么丁中酸性KMnO₄溶液的作用是______________；

(5)陈同学认为丙装置要使用两次才能确保检验气体产物的准确性，如按该同学所说，气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：

A——________________________________________________________——B；

能说明气体产物中有CO₂的实验现象是①__________________②____________________。

Answer

2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O 2.24 0.1 吸收多余的SO2 溶液倒流回长颈漏斗中 D 除去CO2中的SO2 CDFECD 第二个丙装置不褪色 乙中生成白色沉淀

【解析】

（1）浓硫酸和铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，结合元素的化合价变化情况分析解答；

（2）根据二氧化硫有毒，属于大气污染物分析判断；

（3）装置B的作用是贮存多余的气体，结合二氧化硫的性质分析判断；

（4）根据二氧化硫能干扰二氧化碳的检验分析判断；

（5）检验二氧化硫用品红溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水，但二氧化硫能干扰二氧化碳的检验，结合装置图分析解答。

（1）装置A中浓硫酸和铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O；反应中硫元素化合价从+6价降低到+4价得到2个电子，则当反应转移0.2mol电子时，生成气体在标况下的体积为0.1mol×22.4L/mol＝2.24L，根据硫原子守恒可知被还原的硫酸为0.1mol；

（2）二氧化硫有毒，需要尾气处理，又因为二氧化硫是酸性氧化物，则装置D中试管口放置的棉花浸有NaOH浓溶液，其作用是吸收多余的SO2，防止污染空气；

（3）装置B的作用是贮存多余的气体，则B中应放置的溶液不能溶解或吸收二氧化硫，酸性高锰酸钾溶液和溴水均能氧化二氧化硫，二氧化硫易溶于水，所以B中溶液应该是饱和的亚硫酸氢钠溶液，答案选D；当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中由于气压增大引发的现象是溶液倒流回长颈漏斗中。

（4）由于二氧化硫和二氧化碳均是酸性氧化物，都能使澄清石灰水先变浑浊后澄清，则检验二氧化碳之前要首先除去二氧化硫，即丁中酸性KMnO4溶液的作用是除去CO2中的SO2；

（5）由于二氧化硫能干扰二氧化碳，则检验二氧化碳之前要首先除去二氧化硫，且还需要检验二氧化硫是否除尽，则按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是ACDFECDB；能说明气体产物中有CO2的实验现象是第二个丙装置不褪色，乙中生成白色沉淀。