Question

近幾年我國某些城市酸雨污染較為嚴重，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（由紫色變?yōu)闊o色），該反應(yīng)的化學方程式為5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2X，X的化學式為________．
（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、丙同學分別設(shè)計實驗方案進行探究．
【實驗探究】甲同學進行了如圖1所示A、B兩步實驗：

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．
乙同學認為甲同學的實驗方案不合理，理由是________．
丙同學進行了如圖2所示實驗（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

解：（1）5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2X，反應(yīng)前含有5個硫原子，2個鉀原子，2個錳原子，4個氫原子，20個氧原子，反應(yīng)后已有2個鉀原子，2個錳原子，3個硫原子，12個氧原子，故2X中含有4個氫原子，2個硫原子和8個氧原子，故X中含有2個氫原子、1個硫原子和4個氧原子，故X為H₂SO₄；
【實驗探究】據(jù)資料知，A試驗中的稀高錳酸鉀溶液褪色，說明煤中含硫元素．B試驗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：因為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
【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
故答案為：【查閱資料】（1）H₂SO₄；【實驗探究】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；
【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；
分析：本題以實驗探究的形式，檢驗煤的碳元素和硫元素，需要我們知道質(zhì)量守恒定律；會書寫化學反應(yīng)式；了解試驗裝置的合理性；會分析各種試驗現(xiàn)象．
點評：本題以實驗探究的形式，檢驗物質(zhì)的存在和物質(zhì)的性質(zhì)．培養(yǎng)了學生的動手能力和動腦思考的能力．