Question

【題目】近幾年,我國有些城市酸雨污染較嚴重,主要原因是因為大量燃燒含硫量高的煤及機動車排放的尾氣所造成的.

（提出間題）煤中是否含有硫元素和碳元素?

（査閱資料）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+2x=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4其中x的化學式為___________,

②二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,請寫出二氧化碳與澄清石灰水反應的化學方程式_______

根據上述資料,甲、乙同學進如下實驗探究

(1)甲同學進行了如圖所示A、B兩步實驗，觀察到的實驗現象：

A中_________________,B中澄清石灰水變渾濁。

得出結論，煤燃燒生成二氧化硫和二氧化碳，證明煤中含有硫元素和碳元素

(2)乙同學認為甲同學的方案不合理,理由是_________________________他進行了如下圖所示實驗(夾持裝置略去。)

（結論與反思）

(3)上圖中C裝置的作用是_______________.

(4)乙同學的實驗中證明煤中含有硫元素和碳元素的現象是,B中_____C中____D中____.

Answer 1

【答案】H2O CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O 高錳酸鉀溶液褪色 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 檢驗二氧化硫是否除盡，排除二氧化硫的干擾 溶液褪色 溶液不褪色 澄清的石灰水變渾濁

【解析】

查閱資料：

①根據反應的化學方程式5SO2+2KMnO4+2x=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4及質量守恒定律（反應前后各原子種類和數目不變）判斷：反應后K2SO4、2MnSO4、2H2SO4中共含有3個硫原子、2個鉀原子、2個錳原子、20個氧原子、4個氫原子，反應前5SO2、2KMnO4中共含有5個硫原子、2個鉀原子、2個錳原子、18個氧原子、0個氫原子，2X中應含有4個氫原子、2個氧原子，一個X分子中應含有2個氫原子、1個氧原子，物質X的化學式是H2O；

②二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，反應的化學方程式為：CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O；

實驗探究：

（1）二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色（由紫紅色變無色），所以實驗A中的現象是高錳酸鉀溶液褪色；

（2）根據查閱資料“二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁”可知，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；

結論與反思：

（3）根據題意可知，二氧化硫對二氧化碳的檢驗存在干擾，圖中C裝置的作用是檢驗二氧化硫是否除盡，排除二氧化硫的干擾；

（4）乙同學的實驗中證明煤中含有硫元素和碳元素，先通過使高錳酸鉀溶液褪色證明有二氧化硫，再除去二氧化硫，再驗證二氧化碳即可，故B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水變渾濁。