某学习小组对教材实验“在200mL烧杯中放入20g蔗糖(C12H22O11),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.
(1)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,同时闻到刺激性气味.压缩“黑色面包”时,感觉较硬,放在水中呈漂浮状态.
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蔗糖炭化得到的碳连成整体,碳原子间形成了化学键 ④浓硫酸具有酸性 ⑤黑色物质具有强吸附性.其中依据不充分的是______(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:
试回答下列问题:
①上图A中应选用下列装置______(填编号).
②B装置所装试剂是______;D装置中试剂的作用是______;E装置中发生的现象是______;
③A装置中使蔗糖变黑的化学反应方程式为______;④F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅的原因是______;
其反应的离子方程式是______.
(1)实验观察到的现象:蔗糖先变黄,再逐渐变黑,蔗糖的组成元素为碳、氢、氧,说明有碳单质生成,证明浓硫酸的脱水作用,体积膨胀说明有气体生成,形成疏松多孔的海绵状黑色物质,同时闻到刺激性气味,碳单质与浓硫酸反应生成二氧化碳和有刺激性气味的二氧化硫,表现了浓硫酸的强氧化性,压缩“黑色面包”时,感觉较硬,放在水中呈漂浮状态,证明生成的碳部分和浓硫酸反应,大多数碳连成整体,碳原子间形成了化学键,有较大的表面积具有吸附性.浓硫酸的吸水性是吸收水蒸气,酸性是表现氢离子的性质,上述过程中没有体现浓硫酸的吸水性和酸性;故答案为:②④;
(2)①验证蔗糖与浓硫酸反应生成的气态产物,虚线框A应是浓硫酸使蔗糖炭化的装置,不需加热,浓硫酸要用分液漏斗逐量加入,炭化时蔗糖的体积会膨胀,反应容器要大,密封故选Ⅱ装置;故答案为:Ⅱ;
②依据装置的流程判断B装置是验证含有二氧化硫气体的装置,反应产生的气体有:CO2、SO2、CO,所装试剂是品红溶液,C装置是为了准确验证二氧化碳气体的存在,用高锰酸钾溶液把二氧化硫除去的装置,D装置的品红溶液是为了验证二氧化硫气体是否除净的装置,反应生成的气体中有二氧化碳,通入足量氢氧化钡溶液会生成碳酸钡沉淀,所以现象是出现白色沉淀;故答案为:品红溶液或溴水溶液 检验SO2是否被除尽 溶液变浑浊;
③装置中使蔗糖变黑,是利用浓硫酸的脱水性把蔗糖中的氢元素和氧元素按2:1脱去,
发生的反应为C12H22O11
12C+11H2O;故答案为:C12H22O11浓硫酸
12C+11H2O;浓硫酸
④产生的气体有:CO2、SO2、CO,CD装置把二氧化硫气体除去并验证是否除净的装置,E装置是用足量氢氧化钡溶液能全部吸收二氧化碳气体,最后剩余的气体只有可能是一氧化碳气体,CO气体能还原热的酸性高锰酸钾,发生的反应离子方程式结合书写原则写出并配平,5CO+6H++2MnO4-
5CO2↑+2Mn2++3H2O; △ .
故答案为:CO气体能还原热的酸性高锰酸钾 5CO+6H++2MnO4-
5CO2↑+2Mn2++3H2O. △ .