题目内容
【题目】近来我国某些城市酸雨污染较严重,主要原因是燃烧硫元素含量高的煤所导致的。
(提出问题)煤中是否含有碳元素和硫元素?
(查阅资料)
①二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,由紫红色变为无色,该反应的化学方程式为:
5SO2+2KMnO4+2X=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,其中X的化学式是:_____。
②二氧化硫和二氧化碳的化学性质相似,也能使澄清石灰④④水变浑浊,反应的化学方程式:
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
根据上述资料,甲、乙同学进行了如下实验探究。
(实验探究)甲同学进行了如图所示A、B两步实验:
他观察到的现象是:A中稀高锰酸钾洛液_____,B中_____。
由此甲同学认为:煤燃烧生成二氧化疏和二氧化碳,从而证明煤中含有碳元素和硫元素。
乙学认为甲同学的结论不合理,其理由是:_____;经过一番思考,乙同学进行了如图所示实验(夹持装置略去):
(结论与反思)
(1)图C装置的作用是_____。
(2)乙同学的实验成功证明了煤中含有碳元素和硫元素,其中能说明煤中含有碳元素的实验现象是:____。
(3)氢能是清洁高效的能源,能有效解决传统化石能源所带来的环境问题。请写出氢气作为燃料燃烧的化学方程式_____。
【答案】H2O 褪色 澄清石灰水变浑浊 二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤中含有碳元素 除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰 C中的溶液不褪色,D中澄清的石灰水变浑浊 2H2+O22H2O
【解析】
[查阅资料](1)根据反应的化学方程式5SO2+2KMnO4+2X=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4及质量守恒定律(反应前后各原子种类和数目不变)判断:反应前含有5个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、18个氧原子,反应后含有3个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、20个氧原子、4个氢原子,2X中应含有4个氢原子、2个氧原子,一个X分子中应含有2个氢原子、1个氧原子,所以X的化学式是H2O;故填:H2O;
[实验探究]二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变无色),所以实验A中的现象是高锰酸钾溶液褪色;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊;故填:高锰酸钾溶液褪色;澄清石灰水变浑浊;
由于二氧化硫也能使石灰水变浑浊,所以不能判断含有碳元素;故填:二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤中含有碳元素;
[结论与反思](1)主要是验证二氧化硫是否被除尽或排除二氧化硫的干扰;故填:除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰;
(2)先通过使高锰酸钾溶液褪色证明有二氧化硫,再除去二氧化硫,再验证二氧化碳即可,故B中的溶液褪色,C中的溶液不褪色,D中澄清的石灰水变浑浊。
故填:C中的溶液不褪色,D中澄清的石灰水变浑浊;
(3)氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水;故填:2H2+O22H2O。
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