Question

5．近幾年我國(guó)某些城市酸雨污染較為嚴(yán)重，主要是因?yàn)榇罅咳紵�含硫量高的煤而形成的，此外，各種機(jī)動(dòng)車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因．
【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 最后一種物質(zhì)X的化學(xué)式是：H₂SO₄．
（2）“二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁．”請(qǐng)寫出二氧化硫與澄清石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O．
根據(jù)上述資料，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究．
【實(shí)驗(yàn)探究】（3）甲同學(xué)：“實(shí)驗(yàn)操作”：甲同學(xué)進(jìn)行了如圖1所示A、B兩步實(shí)驗(yàn)：

“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．
“得出結(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：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．
（5）丙同學(xué)：“實(shí)驗(yàn)操作”：丙同學(xué)進(jìn)行了如圖2所示實(shí)驗(yàn)（部分裝置在圖中略去）：
【探究與結(jié)論】如圖2所示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．丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明煤中含有碳元素的現(xiàn)象是：C中溶液不褪色，D中溶液澄清的石灰水變渾濁．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律考慮；
（2）根據(jù)化學(xué)方程式的寫法考慮；
（4）根據(jù)二氧化硫的特點(diǎn)考慮；
（5）根據(jù)高錳酸鉀溶液的特點(diǎn)考慮；先驗(yàn)證二氧化硫，再除去二氧化硫，再驗(yàn)證二氧化碳．

解答 解：
（1）利用質(zhì)量守恒定律，根據(jù)反應(yīng)前后各原子種類和數(shù)目不變，則5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2X”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；
（5）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；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(yàn)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．
故答案為：
（1）H₂SO₄；
（2）SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O；
（4）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；
（5）除去過多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾；C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水變渾濁．

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式，檢驗(yàn)物質(zhì)的存在和物質(zhì)的性質(zhì)．培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和動(dòng)腦思考的能力．