Question

科學探究的基本程序包括形成問題、建立假設、設計研究方案、檢驗假設、表達或交流結果等．請根據課本中的《活動與探究》相關知識回答問題．
（1）某同學應用如圖所示裝置研究氣體的性質．現有某氣體，其主要成分是氯氣，還含有少量空氣和水蒸氣．

請回答：該項研究的主要目的是

 

_．濃硫酸的作用是

 

．B、C中能觀察到的實驗現象是

 

．從物質性質方面來看，這樣的實驗設計方案不符合綠色化學的理念，你認為該如何改進？

 

．
（2）某同學欲用如圖裝置可用來探究濃硫酸與木炭粉的加熱條件下反應產生的所有氣體產物，填寫下列空白：

A．寫出木炭粉與濃硫酸反應的化學方程式

 

B．如果將裝置中①、②、③三部分儀器的連接順序改為②、①、③：則可以檢出的物質是

 

，不能檢出的物質是

 

；②中3個洗氣瓶的現象依次為

 

、

 

、

 

．
C．如果將儀器的連接順序變為①、③、②，則不能檢出的物質是

 

．
D．如果將儀器的連接順序變為②、③、①，則不能檢出的物質是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據圖示的裝置及裝置中的試劑判斷實驗的目的；根據濃硫酸操作干燥劑分析；根據干燥的氯氣不具有漂白性，濕潤的氯氣具有漂白性店鋪；根據氯氣有毒，容易污染大氣，需要進行尾氣處理；
（2）A、濃硫酸的強氧化性，加熱條件下能夠將木炭氧化成生成CO₂、SO₂和水；
B、對反應后產物氣體的檢驗，應注意水蒸氣的檢驗應在第一步，若先將氣體通過溶液，則無法判斷混合氣體中是否存在水蒸氣；
C、二氧化硫和二氧化碳都能夠使澄清石灰水變渾濁，所以必須先檢驗二氧化硫并且除去二氧化硫后再檢驗二氧化碳，否則無法判斷是否存在二氧化碳；
D、能夠檢驗出二氧化硫和二氧化碳，但是①沒有放在第一步，無法檢驗水的存在情況．

解答：解：（1）根據氯氣、裝置A中濃硫酸、裝置B中干布條、裝置C中濕潤布條可知，實驗目的是確定Cl₂和HClO哪種物質有漂白性；濃硫酸作用是干燥氯氣；干燥氯氣不具有漂白性，裝置B中布條不褪色，裝置C布條褪色；由于氯氣有毒，增加尾氣吸收裝置，可以用氫氧化鈉溶液吸收多余氯氣，
故答案為：確定Cl₂和HClO哪種物質有漂白性；吸收氣體a中的水蒸氣；B內布條不褪色，C內布條褪色；用氫氧化鈉溶液吸收多余的Cl₂；
（2）A、濃硫酸具有強氧化性，在加熱的條件下，能把木炭氧化生成CO₂、SO₂和水，反應的化學方程式為：C+2H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+2H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
B、如果將裝置中①、②、③三部分儀器的連接順序改為②、①、③，無水CuSO₄是用來檢驗水蒸氣的存在，若混合氣體先通過溶液，則會帶出水蒸氣，則無法判斷使白色的無水CuSO₄變藍色的水蒸氣來自哪里，因此答案為：SO₂、CO₂；H₂O；②中3個洗氣瓶的現象依次為：品紅褪色，證明二氧化硫存在；高錳酸鉀溶液顏色變淺，除去二氧化硫；品紅不褪色，檢驗SO₂是否除盡，
故答案為：SO₂、CO₂；H₂O；品紅褪色；高錳酸鉀溶液顏色變淺；品紅不褪色；
C、若將連接順序改為①③②，③放在前面，二氧化硫和二氧化碳都能夠使澄清石灰水變渾濁，無法檢驗是否有二氧化碳；則可檢驗出的為H₂O、SO₂，不能檢驗出的為CO₂，
故答案為：CO₂；
D、若將連接順序改為②③①，②、③的順序可檢驗出的為SO₂、CO₂，①沒有放在第一步，不能檢驗出的為H₂O，
故答案為：H₂O．

點評：本題考查了濃硫酸和木炭反應、生成物的檢驗，題目難度不大，該題是一道綜合性實驗題，試題基礎性強，難易適中，側重對學生能力的考查；本題有利于培養學生綜合分析、歸納和總結問題的能力，有利于提高學生的實驗設計能力，有利于調動學生的學習興趣，提高學生的學習積極性．