Question

13．某科學(xué)興趣小組對“煤炭是否含硫”這一問題產(chǎn)生了爭論，他們設(shè)計了如圖所示實驗進(jìn)行測定．

（1）他們查閱資料后找到了這樣一段話：“二氧化硫能使KMnO₄溶液褪色（由紫紅色變成無色），反應(yīng)方程式為：5SO₂+2KMnO₄+2H ₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2X”．
然而方程式中最后一種物質(zhì)（X）的化學(xué)式印刷不清楚，根據(jù)上下文了解到該物質(zhì)是一種酸，請根據(jù)已學(xué)知識推測X的化學(xué)式為H₂SO₄．反應(yīng)后生成的MnSO₄中Mn元素化合價為+2．
（2）鹽往往是由離子構(gòu)成的．如：KMnO₄由K⁺和MnO₄^-構(gòu)成，K₂SO₄由K⁺和SO₄^2-構(gòu)成．鹽的晶體或溶液的顏色通常是由構(gòu)成它的離子決定的．請根據(jù)（1）中查閱到的資料推測：KMnO₄溶液呈現(xiàn)的紫紅色可能是由MnO₄^-離子表現(xiàn)出來的（填離子符號），理由是：反應(yīng)后無色溶液中存在K⁺，說明K⁺無色，所以紫紅色是由MnO₄^-表現(xiàn)出來的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，以及化合物中化合價的代數(shù)和為零進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)（2）中的信息，二氧化硫和高錳酸鉀反應(yīng)生成硫酸、硫酸鉀、硫酸錳，三者的混合溶液呈無色，說明硫酸根離子、氫離子、錳離子均無色進(jìn)行分析．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)物中有5個硫原子，20個氧原子，2個鉀原子，2個錳原子，4和氫原子，生成物中有2個鉀原子，3個硫原子，12個氧原子，2個錳原子，所以X的化學(xué)式為：H₂SO₄，在化合物中元素化合價的代數(shù)和為零，MnSO₄中錳元素的化合價=0-（+6）-（-2）×4=+2；（2）二氧化硫和高錳酸鉀反應(yīng)生成硫酸、硫酸鉀、硫酸錳，根據(jù)“二氧化硫能使KMnO₄溶液褪色（由紫紅色變成無色），反應(yīng)后無色溶液中存在K⁺，說明K⁺無色，所以紫紅色是由MnO₄^-表現(xiàn)出來的．
故答案為：（1）H₂SO₄，+2；
（2）MnO₄^-，反應(yīng)后無色溶液中存在K⁺，說明K⁺無色，所以紫紅色是由MnO₄^-表現(xiàn)出來的．

點評 綜合實驗涉及知識面廣，對學(xué)生思維能力要求高，既考查知識的識記、理解、遷移、運用，又考查分析、對比、歸納等思維能力，符合素質(zhì)教育培養(yǎng)學(xué)生能力的要求，是中考方向，對這類題目要重點訓(xùn)練．