Question

隨著社會的發(fā)展，人們對環(huán)境問題日益關(guān)注，同學(xué)們對煤進(jìn)行了下列探究：
【提出問題】煤中是否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)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，反應(yīng)原理：
SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O．
【實驗探究】
實驗1：甲同學(xué)進(jìn)行了如圖1所示A、B兩步實驗：

實驗現(xiàn)象：A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁．
甲得出結(jié)論：煤中含有碳元素和硫元素．
乙質(zhì)疑甲同學(xué)的方案的合理性，其質(zhì)疑的理由是

 

．
實驗2：乙設(shè)計并進(jìn)行了如圖2所示實驗（夾持裝置略去）：
實驗現(xiàn)象：①B中溶液褪色；②C中溶液變淺；③D中溶液變渾濁．
乙得出結(jié)論：煤中含有碳元素和硫元素．
【交流反思】
（1）將煤磨成煤粉的目的是

 

．
（2）實驗中裝置C的作用是

 

．
（3）D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）某工廠因生產(chǎn)需要每年要燃燒含硫0.8%的煤10000噸（假設(shè)煤中的硫為單質(zhì)狀態(tài)），利用方程式計算，若未經(jīng)處理該工廠每年會向大氣中排放的二氧化硫質(zhì)量是多少．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：科學(xué)探究

分析：實驗結(jié)論：根據(jù)二氧化硫也能使石灰水變渾濁來解答；
實驗反思：（1）根據(jù)使反應(yīng)充分的條件解答；
（2）實驗中C裝置的作用是檢驗二氧化硫是否存在；
（3）根據(jù)二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁分析；
（4）根據(jù)硫的質(zhì)量計算二氧化硫的質(zhì)量．

解答：解：實驗結(jié)論：乙質(zhì)疑甲同學(xué)的方案的合理性，其質(zhì)疑的理由是二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，所以B變渾濁不能確定是否生成了二氧化碳；
實驗反思：（1）將煤塊粉碎成煤粉的目的是使煤充分反應(yīng)或完全反應(yīng)；
（2）實驗中C裝置的作用是除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡，防止干擾對CO₂的檢驗．
（3）二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（4）解：設(shè)二氧化硫的質(zhì)量為x
   S+O₂

點燃  .

SO₂
  32         64
10000t×0.8%   x

32

64

=

10000t×0.8%

x

x=160t
答：該工廠每年會向大氣中排放160噸的二氧化硫．
故答案為：【實驗探究】理由是：二氧化碳和二氧化硫都可使石灰水變渾濁，故根據(jù)甲的實驗不能證明煤中一定含有碳元素．（意思正確即可）
【交流反思】（1）增大反應(yīng)物的接觸面積使反應(yīng)更加充分（或增大煤與氧氣的接觸面積使燃燒更加充分，減少產(chǎn)生CO）（意思正確即可）
（2）除去SO₂，防止干擾對CO₂的檢驗（有“除去SO₂”即可）
（3）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（4）160噸

點評：本題主要考查二氧化硫和二氧化碳的性質(zhì)區(qū)別與聯(lián)系，還有質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，鍛煉了學(xué)生的綜合分析解決問題的能力，和應(yīng)變拓展能力．