Question

在我國的能源結構中，燃煤約占70%，它是由多種有機物和無機物組成的混合物，主要成分是碳．
（1）煤的大量燃燒容易引發的環境問題有______（選填序號：①酸雨；②粉塵污染；③白色污染；④溫室效應；⑤水體富營養化）．
（2）為驗證煤炭中含有硫，大家進行了以下活動：
查閱資料：“SO₂能使KMnO₄溶液由紫紅色變為無色，反應的化學方程式為：
5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2______．”該化學方程式中的最后一個化學式因資料污損而模糊不全，請推測其化學式為______；反應中硫元素被氧化，化合價從反應前的+4價變為反應后的______價．
方案設計：某同學設計了如圖所示實驗裝置進行驗證．經交流討論，大家一致認為裝置②處存在明顯錯誤，請指出其中錯誤的原因是______．
（3）鹽通常由離子構成，如：KMnO₄由K⁺和
MnO₄^--構成．請根據（2）中查閱的資料推測，KMnO₄溶液呈紫紅色是因為它含有______（填離子符號）．

Answer 1

解：（1）煤的大量燃燒容易引發的環境問題有：酸雨，粉塵污染，溫室效應．故填：①②④．
（2）根據質量守恒定律可知，未知物質是硫酸．故填：H₂SO₄．
根據在化合物中元素化合價的代數和為零的原則可以求出，硫酸鉀、硫酸錳、硫酸等物質中硫元素的化合價是+6價．故填：+6．
裝置②處存在明顯錯誤，其中的錯誤是氫氧化鈉溶液能吸收二氧化硫氣體．故填：氫氧化鈉溶液能吸收二氧化硫氣體．
（3）紫紅色的高錳酸鉀溶液和二氧化硫反應后變成無色，說明硫酸鉀、硫酸錳、硫酸等物質的溶液都是無色的，進一步說明鉀離子是無色的，高錳酸鉀溶液的顏色是由高錳酸根離子形成的．故填：MnO₄^--．
分析：煤燃燒能生成大量污染空氣的物質；根據質量守恒定律可以判斷物質的化學式；在化合物中元素化合價的代數和為零；氫氧化鈉能和二氧化硫反應；紫紅色的高錳酸鉀溶液和二氧化硫反應后變成無色，說明硫酸鉀、硫酸錳、硫酸等物質的溶液都是無色的，進一步說明鉀離子是無色的，高錳酸鉀溶液的顏色是由高錳酸根離子形成的．
點評：解答本題要掌握質量守恒定律的內容，掌握煤燃燒對環境的影響，充分理解探究實驗的設計方法，只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷．