Question

近幾年我國某些城市酸雨污染較為嚴(yán)重，主要原因之一是大量燃燒含硫量高的煤而形成的。

【提出問題】通過實(shí)驗(yàn)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（由紫色變?yōu)闊o色），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ＝ K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2X，X的化學(xué)式為       。

（2）二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁。

根據(jù)上述資料，甲、乙、丙同學(xué)分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。

【實(shí)驗(yàn)探究】甲同學(xué)進(jìn)行了如下圖所示A、B兩步實(shí)驗(yàn)：

觀察到了A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象，于是他得出了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的結(jié)論。

乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案不合理，理由是                             。

丙同學(xué)進(jìn)行了如下圖所示實(shí)驗(yàn)（部分裝置在圖中略去）：

【解釋與結(jié)論】上圖C裝置的作用是                                    。

丙同學(xué)通過                                             的現(xiàn)象，得出了煤中含有碳元素和硫元素的結(jié)論。

 

Answer 1

【答案】

【查閱資料】  H₂SO₄

【實(shí)驗(yàn)探究】二氧化硫也會(huì)使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素。

【解釋與結(jié)論】除去過多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾

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 （2分）

【解析】：（1）5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2X，反應(yīng)前含有5個(gè)硫原子，2個(gè)鉀原子，2個(gè)錳原子，4個(gè)氫原子，20個(gè)氧原子，反應(yīng)后已有2個(gè)鉀原子，2個(gè)錳原子，3個(gè)硫原子，12個(gè)氧原子，故2X中含有4個(gè)氫原子，2個(gè)硫原子和8個(gè)氧原子，故X中含有2個(gè)氫原子、1個(gè)硫原子和4個(gè)氧原子，故X為H₂SO₄；

【實(shí)驗(yàn)探究】據(jù)資料知，A試驗(yàn)中的稀高錳酸鉀溶液褪色，說明煤中含硫元素．B試驗(yàn)中的澄清石灰水變渾濁，說明煤中可能含有碳元素也可能含有硫元素．故不合理．

故答案為：因?yàn)槎�氧化硫也�?huì)使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素

【解釋與結(jié)論】濃高錳酸鉀溶液可與二氧化硫反應(yīng)除去二氧化硫，故C裝置的作用是：除去過多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾

B中的溶液褪色，說明煤燃燒生成了二氧化硫，C中的溶液不褪色說明二氧化硫與B中的高錳酸鉀完全反應(yīng)，D中澄清的石灰水變渾濁，說明煤燃燒生成了二氧化碳，故可得出煤中含有碳元素和硫元素的結(jié)論