Question

13．近幾年我國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+2H₂SO₄”．
（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：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O．
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)行了如下圖所示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：因?yàn)槎�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．
（5）丙同學(xué)：
“實(shí)驗(yàn)操作”：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）：

【探究與結(jié)論】（6）上圖C裝置的作用是除去二氧化硫并檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡．
（7）要證明煤中含有碳元素和硫元素，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象是B中溶液褪色，C中溶液仍為紫紅色，D中溶液變渾濁．

Answer 1

分析 本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式，檢驗(yàn)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(xué)反應(yīng)式；了解試驗(yàn)裝置的合理性；會分析各種試驗(yàn)現(xiàn)象．

解答 解：[查閱資料]（2）二氧化硫能使澄清石灰水變渾濁，一定生成了沉淀物CaSO₃．故化學(xué)反應(yīng)式為：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O；
故答案為：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O；
（4）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�氧化硫也會使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素．
（6）二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色（由紫紅色變?yōu)闊o色），故B裝置的作用是：檢驗(yàn)二氧化硫；濃高錳酸鉀溶液可與二氧化硫反應(yīng)除去二氧化硫，高錳酸鉀溶液又可檢驗(yàn)二氧化硫的存在．故C裝置的作用是：除去二氧化硫并檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡．
故答案是：除去二氧化硫并檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡．
（7）觀察現(xiàn)象：加熱碳粉生成二氧化硫，二氧化硫與稀高錳酸鉀溶液反應(yīng)并使其褪色．二氧化硫在B中已與高錳酸鉀溶液反應(yīng)，C中的濃高錳酸鉀溶液仍為紫紅色．煤粉燃燒生成的二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁．
故答案是：B中溶液褪色，C中溶液仍為紫紅色，D中溶液變渾濁．

點(diǎn)評 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)生的動手能力和動腦思考的能力．