Question

【題目】近幾年我國某些城市霧霾較為嚴(yán)重，主要是因?yàn)榇罅咳紵�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(jī)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(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(gè)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了探究，

【實(shí)驗(yàn)探究】

（3）甲同學(xué)進(jìn)行了如圖所示A、B兩步實(shí)驗(yàn)．

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(shí)驗(yàn)方案不合理，其理由是

（5）丙同學(xué)進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)（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(gè)） ．

（8）丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(gè)硫原子、2個(gè)鉀原子、2個(gè)錳原子、20個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子，反應(yīng)后K2SO4、2MnSO4中共含有3個(gè)硫原子、2個(gè)鉀原子、2個(gè)錳原子、12個(gè)氧原子、0個(gè)氫原子，2X中應(yīng)含有4個(gè)氫原子、2個(gè)硫原子、8個(gè)氧原子；一個(gè)X分子中應(yīng)含有2個(gè)氫原子、1個(gè)硫原子、4個(gè)氧原子，所以這個(gè)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(yàn)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(yàn)用品紅，二氧化硫會使之褪色，二氧化碳檢驗(yàn)用澄清石灰水，檢驗(yàn)二氧化碳之前先檢驗(yàn)二氧化硫，再將之除盡，最后檢驗(yàn)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．