Question

【題目】近幾年我國某些城市酸雨污染較為嚴重，主要原因是燃燒含硫量高的煤及機動車排放的尾氣。

【實驗目的】驗證煤中含有碳元素，檢驗是否含有硫元素

【查閱資料】

①已知煤完全燃燒后，其中的碳和硫元素基本都轉化成二氧化碳和二氧化硫。

②二氧化碳與高錳酸鉀不反應。

③二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 + 2H2O ＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 2 X ，其中X的化學式是： 。

④二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，反應的化學方程式為：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】

甲同學進行了如下圖所示A、B兩個實驗：

實驗現象為 A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁。

由此甲同學認為：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。

乙同學認為甲同學的方案不合理，于是進行了如下圖所示實驗（夾持裝置略去）：

【結論與反思】

（1）乙同學認為甲同學的實驗方案不合理，其理由是： 。

（2）上圖C裝置的作用是 。

（3）要證明煤中含有碳元素和硫元素的現象是： 。

Answer 1

【答案】③H2SO4 【結論與反思】（1）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

（2）二氧化硫是否除干凈（3）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

【解析】

試題分析：③根據質量守恒定律的微觀解釋：在化學反應前后，原子的種類、數目都不變，結合化學反應：5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 2 X ，可以推出X化學式為H2SO4

（1）乙同學認為甲同學的實驗方案不合理，其理由是：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

（2）根據題目中的信息，高錳酸鉀溶液遇到二氧化硫會褪色，故上圖C裝置的作用是：驗證二氧化硫是否除干凈，以免對后面二氧化碳存在的判斷形成干擾

（3）根據質量守恒定律：化學反應前后，元素的種類不變，故要證明煤中含有碳元素和硫元素的現象是：B中的溶液褪色，說明煤粉燃燒產生二氧化硫，從而證明煤粉中含有硫元素，C中的溶液不褪色，說明二氧化硫全部除盡，D中澄清的石灰水變渾濁，說明燃燒生成二氧化碳，從而證明煤粉中含有碳元素