Question

12．如圖所示裝置為銅跟濃硫酸反應制取二氧化硫的實驗裝置，請回答下列問題：
Ⅰ．（1）盛放藥品前，檢驗此裝置的氣密性的操作方法和現象是：將D裝置中導管口浸沒在水面下，關閉分液漏斗活塞，打開K，微熱A裝置，D的導管口有氣泡冒出；關閉K，長頸漏斗中液面上升（B瓶中液面下降），說明裝置不漏氣
（2）在裝置A中放入有關藥品后，打開活塞K，將分液漏斗中的液體加入燒瓶中，關閉分液漏斗的活塞，點燃酒精燈，燒瓶中反應的化學方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
（3）裝置D中試管口放置的棉花中應浸有一種液體，這種液體是堿液其作用是：吸收多余的二氧化硫
（4）裝置B的作用是貯存多余的二氧化硫和防止其污染環境，則B中應盛放的液體是（填寫字母代號）d
a．水     b．濃溴水；  c．KMnO₄酸性溶液     d．NaHSO₃飽和溶液
Ⅱ．兩位同學設計了下述兩個方案，并都認為如果觀察到的現象和自己設計的方案一致，即可確證無色混合氣體中含有CO₂和SO₂．
方案甲：無色氣體→酸性KMnO₄（褪色）→澄清石灰水（渾濁）
方案乙：無色氣體→足量品紅溶液（顏色變淺）→澄清石灰水（渾濁）
試評價上述各方案是否嚴密，并說明理由：甲不嚴密；高錳酸鉀是一種強氧化劑，它可以氧化二氧化硫、硫化氫等具有還原性的氣體，因此使高錳酸鉀褪色的氣體，不一定只是二氧化硫；
乙嚴密；能使過量的品紅溶液變淺的無色氣體只有二氧化硫，余下的氣體能使澄清的石灰水變渾濁，只能是二氧化碳氣體．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）通過微熱A裝置，根據D導管中是否產生氣泡及關閉K時長頸漏斗中液面是否變化檢驗裝置氣密性；
（2）加熱條件下，Cu和濃硫酸發生氧化還原反應生成二氧化硫、硫酸銅和水；
（3）二氧化硫屬于酸性氧化物，且有毒，不能排入空氣中，應該用堿液吸收；
（4）B中盛放的液體不能和二氧化硫反應；
Ⅱ．酸性高錳酸鉀溶液能氧化二氧化硫、硫化氫等具有還原性的氣體，且高錳酸鉀溶液的量是否過量未知；
能使過量的品紅溶液變淺的無色氣體只有二氧化硫，從而除去二氧化硫，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁．

解答 解：Ⅰ．（1）氣密性檢驗操作方法及現象為將D裝置中導管口浸沒在水面下，關閉分液漏斗活塞，打開K，微熱A裝置，D的導管口有氣泡冒出；關閉K，長頸漏斗中液面上升（B瓶中液面下降），說明裝置不漏氣，
故答案為：將D裝置中導管口浸沒在水面下，關閉分液漏斗活塞，打開K，微熱A裝置，D的導管口有氣泡冒出；關閉K，長頸漏斗中液面上升（B瓶中液面下降），說明裝置不漏氣；
（2）加熱條件下，Cu和濃硫酸發生氧化還原反應生成二氧化硫、硫酸銅和水，反應方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）二氧化硫屬于酸性氧化物，且有毒，不能排入空氣中，否則會污染大氣，應該用堿液吸收，所以D中液體是堿液，目的是吸收多余的二氧化硫，
故答案為：堿液；吸收多余的SO₂；
（4）B裝置的作用是貯存多余的二氧化硫和防止其污染環境，則二氧化硫和該物質不能反應，二氧化硫具有還原性，能溶于水生成亞硫酸，能被強氧化劑溴、酸性高錳酸鉀溶液氧化，和亞硫酸氫鈉不反應，故選d；
Ⅱ．酸性高錳酸鉀溶液能氧化二氧化硫、硫化氫等具有還原性的氣體，且高錳酸鉀溶液的量是否過量未知，所以甲不嚴密；
能使過量的品紅溶液變淺的無色氣體只有二氧化硫，從而除去二氧化硫，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以通入品紅溶液后剩余氣體是二氧化碳，所以乙嚴密，
故答案為：甲不嚴密；高錳酸鉀是一種強氧化劑，它可以氧化二氧化硫、硫化氫等具有還原性的氣體，因此使高錳酸鉀褪色的氣體，不一定只是二氧化硫；
乙嚴密；能使過量的品紅溶液變淺的無色氣體只有二氧化硫，余下的氣體能使澄清的石灰水變渾濁，只能是二氧化碳氣體．

點評 本題以Cu和濃硫酸反應為載體考查性質實驗方案設計及實驗方案評價，側重考查實驗基本操作、物質的性質等知識點，明確實驗原理及物質的性質是解本題關鍵，知道裝置中各個裝置的作用及可能發生的反應，難點是II的分析解答，題目難度中等．