Question

(1)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應的化學方程式是：_______________________。

(2)試用圖6-16所示各裝置設計一個實驗，來驗證上述反應所產生的各種產物。

                                 圖6-16

    這些裝置的連接順序(按產物氣流從左至右的方向)是(填裝置的編號)：________→__________→_____________→_____________。

    (3)實驗時可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用

是_______________________，B瓶溶液的作用是__________________，C瓶溶液的作用是___________________。

    (4)裝置②中所加固體的藥品是___________，可驗證的產物是_____________，確定裝置②在整套裝置中位置的理由_______________________________。

    (5)裝置③中所盛溶液是_________________，可驗證的產物是__________________。

Answer 1

解析：(1)濃硫酸有氧化性，加熱時氧化性更強，木炭粉有還原性，兩者相互反應，濃硫酸被還原成SO₂，木炭粉則被氧化成CO₂，反應得到的三種氣態產物是SO₂、CO₂和H₂O。

    (2)實驗的目的是要將三種氣態產物一一驗證出來。由題中所給的各種裝置可知：④是反應發生器；①中有品紅溶液，可聯想是用來驗證SO₂；裝置③中裝有某種水溶液，顯然③可用來驗證CO₂；②是反應管，可驗證水蒸氣。由于①③中裝的都是水溶液，氣流經過后一定會帶出水汽，所以必須先用②驗證產物中的水蒸氣，然后再驗證SO₂和CO₂，不然就不能確證水蒸氣一定是反應產物；由于SO₂和CO₂都能與石灰水反應，使澄清的石灰水變渾濁，因此從②出來的氣體必須先經過①驗證和除去SO₂后再進入⑧驗證CO₂，由此可以得出正確的連接順序應當是④②①③。

    (3)A瓶中品紅溶液褪色，可證明產物中有SO₂，C瓶溶液不褪色說明進入C瓶的氣體中已沒有SO₂，從而推斷出B瓶的溶液作用是氧化吸收從A瓶出來的氣體中全部SO₂，因而C瓶溶液的作用是確認這時氣流中SO₂已被B瓶溶液全部吸收。

    (4)因為②是驗證水蒸氣的，所以其中固體藥品必是可與水結合，而且又可觀察到明顯現象變化的物質，我們比較熟悉的是白色無水硫酸銅遇水變藍，或變色硅膠遇水由藍色變粉紅色。確定②裝置位置的理由如(2)中所述。

    (5)由于從①中C瓶出來的氣流中已確證沒有SO₂，因此③中所盛溶液必定是澄清石灰水，用來驗證氣流中的CO₂。

答案：(1)2H₂SO₄(濃)+CCO₂↑+2H₂O+2SO₂↑

    (2)④  ②  ①  ③

    (3)驗證產物氣流中有SO₂  將產物氣流中SO₂全部氧化吸收  確認產物氣流中SO₂已被B瓶溶液全部吸收

    （4）無水硫酸銅(或變色硅膠)  水蒸氣  由于產物氣流通過①③時會帶出水蒸氣，所以②必須在①③之前

    （5）澄清石灰水  CO₂