Question

4．在我國的能源結(jié)構(gòu)中，燃煤約占70%，它是由多種有機(jī)物和無機(jī)物組成的混合物，主要成分是碳．為驗(yàn)證煤炭中還含有硫，大家進(jìn)行了以下活動(dòng)：
（1）查閱資料：“SO₂能使KMnO₄溶液由紫紅色變?yōu)闊o色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄．”
該化學(xué)方程式中的最后一個(gè)化學(xué)式因資料污損而模糊不全，請推測其化學(xué)式為H₂SO₄；
（2）方案設(shè)計(jì)：某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證．

經(jīng)交流討論，大家一致認(rèn)為裝置②處存在明顯錯(cuò)誤，請指出其中錯(cuò)誤的原因是C．
A、氫氧化鈉溶液吸收CO₂的效果不好，應(yīng)改用Ca（OH）₂溶液；
B、氣體不應(yīng)該由長導(dǎo)管進(jìn)入洗氣瓶，應(yīng)該由短導(dǎo)管進(jìn)入洗氣瓶；
C、氫氧化鈉溶液會吸收SO₂；①處即使有SO₂產(chǎn)生也到不了③處；
（3）鹽通常由離子構(gòu)成，如：KMnO₄由K⁺和MnO₄^--構(gòu)成．請根據(jù)“查閱資料”推測，KMnO₄溶液呈紫紅色是因?yàn)樗�含有MnO₄^-（填離子符號）

Answer 1

分析 （1）化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，原子種類和總個(gè)數(shù)都不變；
（2）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
（3）根據(jù)提供的信息和反應(yīng)過程可以判斷相關(guān)方面的問題．

解答 解：（1）由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)前有5個(gè)硫原子，反應(yīng)后應(yīng)該是5個(gè)，其中1個(gè)包含在未知物質(zhì)中，反應(yīng)前有20個(gè)氧原子，反應(yīng)后應(yīng)該是20個(gè)，其中4個(gè)包含在未知物質(zhì)中，反應(yīng)前后鉀原子、錳原子都是2個(gè)，反應(yīng)前有4個(gè)氫原子，反應(yīng)后應(yīng)該是4個(gè)，其中2個(gè)包含在未知物質(zhì)中，因此未知物質(zhì)是硫酸．
故填：H₂SO₄；H₂SO₄．
（2）裝置②處存在的明顯錯(cuò)誤是氫氧化鈉溶液會吸收SO₂，①處即使有SO₂產(chǎn)生也到不了③處．
故填：C．
（3）根據(jù)“查閱資料”可知KMnO₄溶液是紫紅色的，KMnO₄溶液呈紫紅色可能是因?yàn)樗�含有鉀離子，或含有高錳酸根離子，反應(yīng)后溶液中含有鉀離子，而溶液是無色溶液，說明KMnO₄溶液呈紫紅色是因?yàn)槿芤褐泻�有高錳酸根離子，高錳酸根離子可以表示為MnO₄^-．
故填：MnO₄^-．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．