Question

近幾年我國某些城市酸雨污染較為嚴重，主要是因為大量燃燒含硫量高的煤而形成。
【提出問題】通過實驗證明煤中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 + 2H₂O ＝ K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2 X ”。這個化學方程式中
最后一種物質X的化學式是：         。
（2）“二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁。”請寫出二氧化硫與澄清石灰水反應的化學方程式：                               。并寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式：                      。
根據上述資料，甲同學、乙同學和丙同學分別設計實驗方案進行探究。
【實驗探究】（3）甲同學：“實驗操作”：甲同學進行了如下圖所示A、B兩步實驗：

“實驗現象”： A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁。
“得出結論”：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。
（4）乙同學認為甲同學的實驗方案不合理，其理由是：              。
（5）丙同學：
“實驗操作”：丙同學進行了如下圖所示實驗（部分裝置在圖中略去）：

【探究與結論】（6）上圖C裝置的作用是                                   。
（7）要證明煤中含有碳元素和硫元素的現象是：丙同學的實驗中                                   。

Answer 1

（1）H₂SO₄
（2）①Ca（OH）₂+SO₂=CaSO₃↓+ H₂O  ；
②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 。
（4）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，不能說明問題 。
（6）除去二氧化硫  ；
（7）B中稀高錳酸鉀褪色說明有二氧化硫，證明煤中有硫元素，D中澄清石灰水變渾濁說明有二氧化碳，證明煤中有碳元素 。

試題分析：（1）依據質量守恒定律化學反應前后原子的種類和數目不變：反應前S：5， K：2，Mn：2，O：20_,，H：4；反應后S：3， K：2，Mn：2，O：12_,，H：0，X前有系數2，故化學式為H₂SO₄ ；
（2）二氧化硫與澄清石灰水反應的化學方程式：Ca（OH）₂+SO₂=CaSO₃↓+ H₂O  ；實驗室用碳酸鈣和稀鹽酸制取二氧化碳：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，不能說明問題 ；
（5）B裝置用于檢驗二氧化硫的存在，C裝置用于除去二氧化硫；D裝置用于檢驗二氧化碳的存在；
（7）B中稀高錳酸鉀褪色說明有二氧化硫，證明煤中有硫元素，D中澄清石灰水變渾濁說明有二氧化碳，證明煤中有碳元素 。