第二题发现木炭和浓硫酸加热后产生了气体,而该气体有刺激性气味的气体,并且已能够让澄清锁水变浑浊。那么来进行探究。在初中阶段,我们学过二氧化碳能够让沉积石灰水变浑浊,所以猜想一下,猜想该气体为三氧化碳。另外,我们还学到了二氧化硫有刺激性气味,所以该气体也可能是二氧化硫。
那么第三个猜想,就是我们可以猜,这个气体是个混合气体,就是既有三氧化碳又有二氧化硫。另外有两个查阅资料。
·第一个,二氧化硫能与酸性的高锰酸钾反应,并且让高锰酸钾褪色。所以这里面,我们可以使用酸性的高锰酸钾,来检验二氧化硫是否存在。
·第二个,则是二氧化硫能与氢氧化钙反应,生成亚硫酸钙这样一个白色沉淀,以及水。这个方程式,很说明二氧化硫,它也可以使澄清的石灰水变浑浊。所以我们在用澄清石灰水,检验三氧化碳的时候,一定要将二氧化硫给除去。
所以我们现在来看,装置b中的酸性高锰酸钾变浅,它就是褪色了,说明它是存在二氧化硫。而装置b中的高锰酸钾,一定要足量。那么原因是什么呢?
首先我们这里用澄清石灰水来检验二氧化碳,又通过已知2的方程式,我们又可以判断二氧化硫,它也可以使澄清的石灰水变浑浊。所以这个时候,我们在检验二氧化碳的时候,一定要将可能的二氧化硫给除掉,否则就会对实验造成干扰。
如果我们没有将混合气体中的二氧化硫,完全除净,那么这个时候,二氧化硫就会进入到沉积石灰水,那么就会使得沉积石灰水变浑浊。那我们就没有办法用沉积石灰水变浑浊,来判定是否有二氧化碳了。
下一问装置c中沉积石灰水变浑浊,a说明气体中含有二氧化碳,写出对应的方程式。那么沉积石灰水,它的主要成分是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水。最终这些现象能验证猜想三成立,就是说既有二化硫又有二化碳。
·下一问若装置b和装置c互换位置,那么该实验是否合理?答案是不合理的。因为装置c装的是澄清石灰水,澄清石灰水是用来检验二氧化碳的。但是一定要注意,如果二氧化硫没有出镜,它是没有办法去检验二氧化碳的。因为二氧化硫也可以使澄清石灰水变浑浊。所以不合理的理由就是氧化硫也能和氢氧化钙反应才能沉淀,所以无法检验是否存在二氧化碳。
·下一问有同学认为木炭和浓硫酸加热,它的产物中除了上述验证的二氧化硫和二氧化碳之外,至少还会有一种产物。理由是什么?首先可以写出木炭的主要化学式为碳元素,而浓硫酸的化学式为硫酸。
然后在反应过程中刚刚验证了它会产生二氧化碳以及二氧化硫,这个时候通过质量守恒定律会发现左边存在氢元素,而右边也应该存在一个含有氢元素的物质。所以理由就是根据质量守恒定律,发现反应物中有氢元素,那么产物中也一定存在含有氢元素的物质。