Question

【題目】近來我國某些城市酸雨污染較嚴重，主要原因是燃燒硫元素含量高的煤所導致的。

（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，由紫紅色變為無色，該反應的化學方程式為：

5SO2+2KMnO4+2X＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，其中X的化學式是：_____。

②二氧化硫和二氧化碳的化學性質相似，也能使澄清石灰④④水變渾濁，反應的化學方程式：

SO2+Ca(OH)2＝CaSO3↓+H2O

根據上述資料，甲、乙同學進行了如下實驗探究。

（實驗探究）甲同學進行了如圖所示A、B兩步實驗：

他觀察到的現象是：A中稀高錳酸鉀洛液_____，B中_____。

由此甲同學認為：煤燃燒生成二氧化疏和二氧化碳，從而證明煤中含有碳元素和硫元素。

乙學認為甲同學的結論不合理，其理由是：_____；經過一番思考，乙同學進行了如圖所示實驗(夾持裝置略去)：

（結論與反思）

(1)圖C裝置的作用是_____。

(2)乙同學的實驗成功證明了煤中含有碳元素和硫元素，其中能說明煤中含有碳元素的實驗現象是：____。

(3)氫能是清潔高效的能源，能有效解決傳統化石能源所帶來的環境問題。請寫出氫氣作為燃料燃燒的化學方程式_____。

Answer 1

【答案】H2O 褪色 澄清石灰水變渾濁 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 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 2H2+O22H2O

【解析】

[查閱資料](1)根據反應的化學方程式5SO2+2KMnO4+2X＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO4及質量守恒定律(反應前后各原子種類和數目不變)判斷：反應前含有5個硫原子、2個鉀原子、2個錳原子、18個氧原子，反應后含有3個硫原子、2個鉀原子、2個錳原子、20個氧原子、4個氫原子，2X中應含有4個氫原子、2個氧原子，一個X分子中應含有2個氫原子、1個氧原子，所以X的化學式是H2O；故填：H2O；

[實驗探究]二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色(由紫紅色變無色)，所以實驗A中的現象是高錳酸鉀溶液褪色；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；故填：高錳酸鉀溶液褪色；澄清石灰水變渾濁；

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；故填：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；

[結論與反思](1)主要是驗證二氧化硫是否被除盡或排除二氧化硫的干擾；故填：除去過多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾；

(2)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。

故填：C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水變渾濁；

(3)氫氣與氧氣在點燃的條件下反應生成水；故填：2H2+O22H2O。