一道化学试题引发的思考.doc

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1、杭州市化学会2()12年年会论文一道化学试题引发的思考浓硫酸和碳反应生成co的探究王东航杭州市塘栖屮学311106摘要:浓硫酸的性质是高屮教学屮的一个重要知识点，在讲到浓硫酸与蔗糖反应的产物吋，公认的产物有二氧化碳，二氧化硫和水。至于对《2009年海口市高考调研测试化学试题》17题屮透露出有一氧化碳存在的质疑，进行了相关实验。利用一-氧化碳使热的酸性高猛酸钾褪色，使血液屮毒的特征颜色变化，以及使黄色的氯化耙磷钳酸溶液变蓝绿色这三种特征检验一氧化碳的方法，实验证实了浓硫酸和碳反应产物屮一氧化碳的存在，并利用吉布斯自由能判断反应的自发性这一理论证明了一

2、氧化碳的存在。关键字：一氧化碳的产生、一氧化碳的验证、理论证明一、问题引出在高三一轮复习过程屮讲到《含硫化合物的性质和应用》时遇到了这样一•道题R：某学习小组对人教版教材实验“在200ml烧杯屮放入20g蔗糖(Ci2H22Oh),加入适量水，搅拌均匀，然后再加入15ml质量分数为98%浓硫酸，迅速搅拌”进行如下探究。(I)观察现象：蔗糖先变黄，再逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质，同吋闻到刺激性气味。按压此黑色物质吋，感觉较硬，放在水屮呈漂浮状态。同学们由上述现象推测出下列结论：①浓硫酸具有强氧化性②浓硫酸具有吸水性③浓硫酸具有脱水性

3、④浓硫酸具有酸性⑤黑色物质具有强吸附性其屮依据不充分的是(填序号)。(2)为了验证蔗糖与浓硫酸反应生成的气态产物，同学们设计了如下装置:f][Ti[f][f]击-4k-j-4kJ*歹0二鼻刃J-■司J二■国

4、，E装置屮有气体逸出，F装置屮酸性高猛酸钾溶液颜色变浅，推测F装置屮酸性高猛酸钾溶液颜色变浅的原因其反应的离子方程式是o题H反映出蔗糖和浓硫酸反应的产物除了二氧化硫，二氧化碳和水以外还有一氧化碳的存在。对题氧化碳的存在，学生存在很大的疑惑，因此，为了证实•氧化碳存在的真实性，我进行了如下的实验。二、实验验证1仪器和试剂(1)仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、圆底烧瓶(250ml、500ml)、分液漏斗、玻璃导管、洗气瓶、试管、胶头滴管、烧杯、玻璃棒(2)试剂：浓硫酸(1.84g/ml)、4mol/L氢氧化钠、0.01mol/L高猛酸钾、品红溶液、新鲜

5、鸡血、甲酸液体、蔗糖、氯化耙、磷钳酸、碳、柠檬酸钠2实验操作及现象⑴一氧化碳和高猛酸钾的反应>»■>■■■■按上图安装实验装置，检查装置气密性并确保气密性良好后，在250mL圆底烧瓶里加入密度为1.84g/cm3的浓硫酸50mL,在分液漏斗里盛放密度为1.2g/cn?的甲酸20mL。然后，给浓硫酸加热到80-90°C,移去酒精灯，向烧瓶内逐滴滴加甲酸。使产生的气体通过氮氧化钠溶液，除去可能含有的甲酸气体等杂质气体，然后再让气体通入O.OOlmol/L的酸性高猛酸钾溶液（不加热），如图1所示，在反应开始20min内，没有观察到酸性高镒酸钾溶液褪色。将

6、产生的气体通入热的酸性高猛酸钾溶液，如图2所示，在3・5min内，可以观察到酸性高谯酸钾溶液褪色。⑵蔗糖与浓硫酸反应图3图4按上图组装好相关实验装置，并在相应的实验仪器屮装入相关的药站（在圆底烧瓶500ml内除了装入蔗糖外，还需要加微量的水）。在圆底烧瓶（500ml）和装有酸性高猛酸钾的洗气瓶屮间装一个止水夹，防止在反应后期发生倒吸。半打开分液漏斗顶端的寒子后，旋开活寒，使浓硫酸流入圆底烧瓶。开始时，蔗糖微微变黃,反应较为缓慢，随后反应越来越剧烈，圆底烧瓶内蔗糖逐渐膨胀，变成疏松多孔的海绵状物质。等反应经过5min后我们可以发现，晶红溶液没有褪色，

7、试管内酸性高猛酸钾溶液颜色逐渐变浅随后变成了肉色。为了进一步验证实验结论，我把经过除杂后的气体通入了滴有柠檬酸钠溶液的新鲜鸡血屮，如图4所示，我们可以观察到新鲜鸡血颜色变成了暗红色。⑶碳和浓硫酸反应pm;热水品红溶液酸性高猛酸钾浓硫酸和碳KMg（H十）HaOH（aq）品红溶液氯化耙磷钳酸溶液图5图6按上图所示组装好札I关装置并在相应的仪器屮装入相关实验药甜。在大试管屮装入2g左右的竹炭包屮的碳，然后加入5ml左右的浓硫酸，并在大试管和第一个洗气瓶之间装一个止水夹，防止反应后期因为大量的酸雾而产生倒吸。点燃酒精灯后，随着反应的进行，在试管内会产生大量

8、的酸雾，并且试管底部会变的非常的光亮，随后第一个酸性高猛酸价逐渐褪色，在品红溶液没有褪色的情况下，一•段时间以后，放在热水