Question

【題目】如圖是利用現(xiàn)代傳感技術對書本中濃硫酸與糖反應實驗的改進與再探究。

（1）測定前：先向三頸燒瓶底部滴加 2 滴蒸餾水，加入 2g 研磨過的蔗糖。蔗糖研磨的目的是___，實驗室用___（填儀器名稱） 和杵研磨固體，__（填“能”或“不能”） 用玻璃棒代替杵。

（2）測定時：打開相對濕度傳感器及二氧化 碳傳感器，等待數(shù)據(jù)采集。通過注射器向容器中注入98.3%的濃硫酸 3mL，打開磁力攪拌器快速攪拌 2～3 秒。很快觀察到瓶內(nèi)白色蔗糖變?yōu)?/span>___色，蔗糖炭化說明濃硫酸具有脫水性。

其原理是在濃硫酸條件下，蔗糖（C12H22O11）分解成炭和水，寫出蔗糖分解的化學方程式___。

（3）待數(shù)據(jù)穩(wěn)定停止采集。用裝有酸性高錳酸鉀溶液的注射器緩慢抽取適量瓶內(nèi)氣體， 觀察到紫紅色變淺甚至褪色。結合該現(xiàn)象及傳感器數(shù)據(jù)，可以推斷瓶中C和濃H2SO4也發(fā) 生反應，生成水及____、____兩種氣體。

（4）進一步分析傳感器數(shù)據(jù)曲線圖，發(fā)現(xiàn)40s 到70s 相對濕度曲線下降，表明水蒸氣濃度下降，說明濃硫酸具有___性；而70s后相對濕度曲線又上升，體系中水蒸氣濃度上升， 除了C和濃H2SO4反應產(chǎn)生了水的原因外，還可能是因為____。

（5）該實驗改進凸顯了數(shù)字化傳感優(yōu)勢外，還考慮了綠色環(huán)保，體現(xiàn)在①裝置密封。② 加料節(jié)約。③尾氣吸收：實驗結束可以換一支注射器向三頸瓶燒中注入___（填“鹽酸” 或“氫氧化鈉”）吸收瓶內(nèi)有毒氣體。

Answer 1

【答案】增大反應物接觸面積 研缽 不能 黑 二氧化碳 二氧化硫 吸水 碳和濃硫酸反應放熱，水蒸發(fā)成水蒸氣 氫氧化鈉

【解析】

在濃硫酸條件下，蔗糖（C12H22O11）分解成炭和水，碳和濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫和水。

（1）粉末狀的物質反應，接觸面積較大，故蔗糖研磨的目的是增大反應物接觸面積，實驗室用研缽和杵研磨固體，玻璃棒易碎，不能用玻璃棒代替杵。

（2）濃硫酸具有脫水性，通過注射器向容器中注入 98.3%的濃硫酸 3mL，打開磁力攪拌器快速攪拌 2～3 秒。很快觀察到瓶內(nèi)白色蔗糖變?yōu)楹谏�，蔗糖炭化說明濃硫酸具有脫水性。

其原理是在濃硫酸條件下，蔗糖（C12H22O11）分解成炭和水，蔗糖分解的化學方程式為

。

（3）用裝有酸性高錳酸鉀溶液的注射器緩慢抽取適量瓶內(nèi)氣體， 觀察到紫紅色變淺甚至褪色，說明生成二氧化硫，反應前后元素的種類不變，反應前有碳元素、氧元素，則可能生成二氧化碳，且傳感器數(shù)據(jù)中二氧化碳含量增大，故C 和濃H2SO4也發(fā)生反應，生成水及二氧化碳、二氧化硫兩種氣體。

（4）由傳感器數(shù)據(jù)曲線圖，40s到70s相對濕度曲線下降，表明水蒸氣濃度下降，說明濃硫酸具有吸水性；而 70s 后相對濕度曲線又上升，體系中水蒸氣濃度上升， 除了 C 和濃H2SO4反應產(chǎn)生了水的原因外，還可能是因為碳和濃硫酸反應放熱，水蒸發(fā)成水蒸氣。

（5）實驗生成的尾氣主要是二氧化硫，二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，故實驗結束可以換一支注射器向三頸瓶燒中注入氫氧化鈉吸收瓶內(nèi)有毒氣體。