Question

【題目】最近幾年冬天溫江經常發生霧霾和酸雨，對環境污染較為嚴重．大量燃燒含硫量高的煤和各種機動車排放的尾氣，是形成霧霾和酸雨的重要原因．

（提出問題）通過實驗證明煤中含有碳元素和硫元素．

（查閱資料）

(1)“二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色(由紫紅色變為無色)，該反應的化學方程式為：5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X”這個化學方程式中物質X的化學式是_____．

(2)“二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁．”請寫出二氧化硫與澄清石灰水反應的化學方程式：_____．

根據上述資料，甲同學、乙同學和丙同學分別設計實驗方案進行了探究，

（探究和分析）

(3)甲同學進行了如圖1所示A、B兩步實驗．

現象：A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁．

結論：煤燃燒生成二氧化硫和二氧化碳，證明煤中含有碳元素和硫元素．

(4)乙同學認為甲同學的結論中生成CO2不合理，其理由是_____．

(5)丙同學：”實驗操作“：丙同學進行了如圖2所示實驗(部分裝置在圖中略去)證明CO2和SO2的生成：

（反思與表達）(6)上圖中C裝置的作用是_____．

(7)丙同學的實驗中要證明煤中含有碳元素和硫元素的現象是_____．

Answer 1

【答案】H2SO4 SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O 二氧化硫也會使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素 除去過多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾 B中溶液褪色，C中溶液不褪色，D中溶液變渾濁

【解析】

(1)根據反應的化學方程式5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X及質量守恒定律（反應前后各原子種類和數目不變）判斷：反應前5SO2、2KMnO4、2H2O中共含有5個硫原子、2個鉀原子、2個錳原子、20個氧原子、4個氫原子，反應后K2SO4、2MnSO4中共含有3個硫原子、2個鉀原子、2個錳原子、12個氧原子、0個氫原子，2X中應含有4個氫原子、2個硫原子、8個氧原子；一個X分子中應含有2個氫原子、1個硫原子、4個氧原子，所以這個化學方程式中最后一種物質X的化學式是H2SO4；(2)氫氧化鈣和二氧化硫反應生成亞硫酸鈣和水，化學方程式為：SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O；(4)由于二氧化硫也能使石灰水變渾濁，所以不能判斷含有碳元素；(6)主要是驗證二氧化硫是否被除盡或排除二氧化硫的干擾；(7)二氧化硫的檢驗用品紅，二氧化硫會使之褪色，二氧化碳檢驗用澄清石灰水，檢驗二氧化碳之前先檢驗二氧化硫，再將之除盡，最后檢驗二氧化碳，二氧化碳能使石灰水變渾濁。