Question

9．某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究硫酸與金屬、非金屬的反應(yīng)，驗(yàn)證其產(chǎn)物，并探究隨著反應(yīng)進(jìn)行，硫酸性質(zhì)發(fā)生的變化．根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求回答相關(guān)問題：

F裝置用于檢驗(yàn)二氧化碳．供選擇的試劑有：只含碳的生鐵、鋅粒、18mol/L的硫酸、品紅溶液、硫酸銅、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、氧化銅、氧化鐵、氫氧化鋇溶液、氫氧化鈉溶液、堿石灰、紫色石蕊試液、氯化鋇溶液．
（1）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O、6H₂SO₄（濃）+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂（SO₄）₃+6H₂O↑+3SO₂↑、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（2）B裝置的作用是檢驗(yàn)產(chǎn)物水，選擇E裝置中試劑的理由是檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，避免其對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)形成干擾．
（3）G裝置中的試劑是氧化銅，現(xiàn)象是黑色粉末變紅色．
（4）F裝置中的試劑是氫氧化鋇，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba²⁺+2OH^-+CO₂=BaCO₃↓+H₂O．
（5）若根據(jù)H裝置中現(xiàn)象確定產(chǎn)物中有氫氣，改進(jìn)的方案是應(yīng)在裝置F與裝置G之間增加一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶．

Answer 1

分析 （1）生鐵中的碳與濃硫酸反應(yīng)生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；濃硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和二氧化硫氣體，反應(yīng)的方程式為：6H₂SO₄（濃）+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂（SO₄）₃+6H₂O↑+3SO₂↑和濃硫酸變成稀硫酸后，稀硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，由此分析解答；
（2）要檢驗(yàn)二氧化碳、二氧化硫和水，需要先用無水硫酸銅粉末檢驗(yàn)水；E中盛放品紅溶液用于檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，由此分析解答；
（3）G裝置是驗(yàn)證氫氣，所以G中可以是黑色的氧化銅，如果黑色粉末變紅色，證明產(chǎn)物中有氫氣；
（4）F裝置驗(yàn)證二氧化碳?xì)怏w的存在，所以F裝置中是氫氧化鋇，如果氫氧化鋇變渾濁，說明有二氧化碳?xì)怏w存在；
（5）F裝置出來的氣體中含有大量的水份，所以氫氣還原氧化銅，得到水蒸氣，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾．

解答 解：（1）生鐵中的碳與濃硫酸反應(yīng)生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；濃硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和二氧化硫氣體，反應(yīng)的方程式為：6H₂SO₄（濃）+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂（SO₄）₃+6H₂O↑+3SO₂↑和濃硫酸變成稀硫酸后，稀硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，故答案為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；6H₂SO₄（濃）+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂（SO₄）₃+6H₂O↑+3SO₂↑；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（2）要檢驗(yàn)二氧化碳、二氧化硫和水，需要先用無水硫酸銅粉末檢驗(yàn)水；E中盛放品紅溶液用于檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，避免其對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)形成干擾，故答案為：檢驗(yàn)產(chǎn)物水；檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，避免其對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)形成干擾；
（3）G裝置是驗(yàn)證氫氣，所以G中可以是黑色的氧化銅，如果黑色粉末變紅色，證明產(chǎn)物中有氫氣，故答案為：氧化銅；黑色粉末變紅色；
（4）F裝置驗(yàn)證二氧化碳?xì)怏w的存在，所以F裝置中是氫氧化鋇，如果氫氧化鋇變渾濁，說明有二氧化碳?xì)怏w存在，離子反應(yīng)方程式為：Ba²⁺+2OH^-+CO₂=BaCO₃↓+H₂O，故答案為：氫氧化鋇；Ba²⁺+2OH^-+CO₂=BaCO₃↓+H₂O；
（5）F裝置出來的氣體中含有大量的水份，所以氫氣還原氧化銅，得到水蒸氣，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以應(yīng)在裝置F與裝置G之間增加一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶，故答案為：應(yīng)在裝置F與裝置G之間增加一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了濃硫酸的性質(zhì)、常見氣體的檢驗(yàn)，題目難度中等，明確常見氣體的性質(zhì)及檢驗(yàn)的先后順序?yàn)榻獯痍P(guān)鍵，注意掌握濃硫酸具有的性質(zhì)及反應(yīng)原理，明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法及其應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生達(dá)到分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>