浓硫酸是一种强氧化性酸,在一定条件下能将多种金属、非金属单质氧化.请回答下列问题:

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  • 解题思路:(1)加热条件下,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水;

    (2)根据气体的制取→检验水蒸气→检验二氧化硫→吸收二氧化硫→检验二氧化硫→检验二氧化碳的实验顺序排列;

    (3)二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸根离子,高锰酸根离子被还原生成锰离子;品红溶液能检验二氧化硫;

    (4)无水硫酸铜检验水蒸气;

    (5)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;

    (6)【提出猜想】铁和浓硫酸反应生成二氧化硫或氢气或二者都有;

    【实验探究】根据仪器作用选取仪器;

    验证猜想I.亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,铁离子能使KSCN溶液变红色;

    验证猜想II.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,氢气不溶于水,利用排水法能收集到氢气.

    (1)加热条件下,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应方程式为C+2H2SO4(浓)

    .

    CO2↑+2SO2↑+2H2O,

    故答案为:C+2H2SO4(浓)

    .

    CO2↑+2SO2↑+2H2O;

    (2)根据气体的制取→检验水蒸气→检验二氧化硫→吸收二氧化硫→检验二氧化硫→检验二氧化碳的实验顺序排列,所以其排列顺序是④→②→①→③,

    故答案为:④;②;①;③;

    (3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,说明通过C瓶的气体不含二氧化硫,二氧化硫和高锰酸根离子反应方程式为2H2O+2MnO4-+5SO2=5SO42-+2Mn2++4H+,C瓶是检验二氧化硫是否除尽,防止干扰二氧化碳的检验,

    故答案为:2H2O+2MnO4-+5SO2=5SO42-+2Mn2++4H+; 检验二氧化硫是否除尽;

    (4)装置②是检验水蒸气,无水硫酸铜检验水蒸气,所以该装置中固体是无水硫酸铜,故答案为:无水硫酸铜;

    (5)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以该装置中药品是澄清石灰水,故答案为:澄清石灰水;

    (6)【提出猜想】浓硫酸和铁反应生成二氧化硫,稀硫酸和铁反应生成氢气,所以所得气体中可能含有SO2、H2,故答案为:SO2、H2中的一种或两种;

    【实验探究】用托盘天平称量高锰酸钾、用胶头滴管定容,所以还需要托盘天平和胶头滴管;

    验证猜想I.亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,铁离子能使KSCN溶液变红色,其检验方法为:取少量液体倒入试管中,向试管中滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色,说明含有铁离子,向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色,说明含有亚铁离子,如果两种现象都有,则说明含有铁离子和亚铁离子;

    验证猜想II.二氧化硫有还原性,能和强氧化性的物质发生氧化还原反应,如能使酸性高锰酸钾溶液褪色,氢气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但氢气不易溶于水,所以如果甲中KMnO4溶液褪色,说明含有二氧化硫;乙中KMnO4溶液颜色不变,说明二氧化硫完全被吸收,如果试管中收集气体,只能是氢气,

    故答案为:托盘天平、胶头滴管;

    实验操作预期现象结论

    验证猜想Ⅰ①取少量0.01mol/L 酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液

    ②取少量KSCN溶液滴入所得溶液①酸性高锰酸钾溶液褪色,说明含有亚铁离子;

    ②溶液变为血红色含有Fe2+和Fe3+

    验证猜想Ⅱ将所得气体通入如图2所示装置甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体含有两种气体.

    点评:

    本题考点: 性质实验方案的设计;浓硫酸的性质实验.

    考点点评: 本题考查了性质实验方案设计,明确物质的性质是解本题关键,根据物质的性质确定可能发生的反应及反应现象,知道亚铁离子及铁离子的检验方法,难点是实验装置排序,根据实验目的及物质性质进行排序即可,题目难度中等.