Question

【題目】近幾年我國某些城市霧霾較為嚴(yán)重，主要是因為大量燃燒含硫量高的煤形成的大量固體小顆粒和二氧化硫．此外，各種機動車排放的尾氣也是形成霧霾的重要原因．

【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?yōu)闊o色），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X”這個化學(xué)方程式中物質(zhì)X的化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式： ．

根據(jù)上述資料，甲同學(xué)、乙同學(xué)和丙同學(xué)分別設(shè)計實驗方案進(jìn)行了探究，

【實驗探究】

（3）甲同學(xué)進(jìn)行了如圖所示A、B兩步實驗．

現(xiàn)象：A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁．

結(jié)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(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實驗方案不合理，其理由是

（5）丙同學(xué)進(jìn)行了如圖所示實驗（部分裝置在圖中略去）．

（6）上圖中C裝置的作用是 進(jìn)行尾氣處理的目的 ．

（7）寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（寫一個） ．

（8）丙同學(xué)的實驗中要證明煤中含有碳元素和硫元素的現(xiàn)象是 ．

Answer 1

【答案】（1）H2SO4；（2）SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O；

（4）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；

（6）除去過多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾；防止污染空氣；

（7）C+O2CO2；

（8）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(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2X及質(zhì)量守恒定律（反應(yīng)前后各原子種類和數(shù)目不變）判斷：反應(yīng)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(yīng)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(yīng)含有4個氫原子、2個硫原子、8個氧原子；一個X分子中應(yīng)含有2個氫原子、1個硫原子、4個氧原子，所以這個化學(xué)方程式中最后一種物質(zhì)X的化學(xué)式是H2SO4；

（2）由二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，說明二氧化硫與澄清石灰水反應(yīng)有沉淀生成，再寫化學(xué)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；進(jìn)行尾氣處理的目的防止污染空氣；

（7）碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+O2CO2；

（8）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，故答案為：B中溶液褪色，C中溶液不褪色，D中溶液變渾濁．