题目内容
【题目】（调查与研究）化学魔法课堂社团成员来到某电镀厂附近（工厂使用的燃料主要是煤），开展下列实验活动：取刚降到地面的雨水水样，用pH计每隔几分钟测一次pH，其数据如下表所示：
测定时刻 | 5：05 | 5：11 | 5：15 | 5：20 | 5：25 | 5：30 |
pH | 4.95 | 4.94 | 4.94 | 4.88 | 4.86 | 4.85 |
①根据表格中的数据，请绘制出时间-pH关系图_______。
②根据雨水的pH及其变化情况，判断本地区是否酸雨？_______（填“是”或“否”）。雨水的酸性在______（填“增强”或“减弱”）。
③社团同学分析造成这一现象的原因是大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
（提出问题）通过实验证明煤中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）。
（2）二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。
根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
（实验探究）
（3）甲同学：
“实验操作”：甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：
“实验现象”：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
（4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：___________。
（5）丙同学：
“实验操作”：丙同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）：
“现象与结论”
现象 | 结论 | |
B | ________ | 煤中含有硫元素 |
C | 无明显现象 | |
D | ________ | 煤中含有碳元素 |
上图C装置的作用是________________。
（6）为了研究脱硫率（脱硫率是已除去的二氧化硫的量占总二氧化硫量的百分比）与温度、烟气中SO2浓度的关系，他们进行了探究实验。实验结果如下：
实验序号 | 温度/℃ | 烟气中SO2浓度/10-2g·L-1 | 脱硫率/% |
I | 23 | 2.5 | 99.5 |
II | 23 | 3.2 | 97.1 |
III | 40 | 2.5 | 94.3 |
由表中实验数据可得出的结论是______________；________________。
目前，科学家正在研究在一定条件下将乙烯（C2H4）和烟气混合除去二氧化硫，其反应的过程可分为如下三步：
第一步：O2与Cu+反应生成Cu+（O2）；
第二步：Cu+（O2）与SO反应生成Cu+（SO3）2；
第三步：Cu+（SO3）2与C2H4反应生成S、CO2、H2O和Cu+。
除去二氧化硫的总反应的化学方程式是_________________。
【答案】
是 增强 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 溶液褪色 澄清的石灰水变浑浊 除去过多的二氧化硫（或排除二氧化硫的干扰） 温度越低，脱硫率越高 烟气中SO2浓度越低，脱硫率越高 
或：
【解析】
调查与研究：
①根据表格中的数据，绘制出的时间-pH关系图为：。
②pH﹤5.6的雨水是酸雨，本地区的雨水pH小于5.6，因此本地区的雨水是酸雨。雨水的pH随着时间的增加而减小，pH越小，酸性越强，因此雨水的酸性在增强。
实验探究：
（4）从题中提供的资料中可知，二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。因此乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：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。
（5）丙同学：
从题中提供的资料中可知，二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（或由紫红色变为无色），如果煤中含有硫元素，燃烧时就会生成二氧化硫，B中高锰酸钾溶液就会褪色，根据实验结论煤中含有硫元素，因此B中的实验现象是：溶液褪色；因为C装置中无明显现象，所以进入D装置的气体中已经不含二氧化硫，根据煤中含有碳元素的结论，煤燃烧后有二氧化碳生成，因此D装置中的现象是：澄清的石灰水变浑浊；因为二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，而含硫煤燃烧生成二氧化碳的同时有二氧化硫生成，所以在B和D之间的C装置作用是：除去过多的二氧化硫（或排除二氧化硫的干扰）。
（6）由表中实验Ⅰ、Ⅲ数据可得出的结论是：温度越低，脱硫率越高；
由表中实验Ⅰ、Ⅱ数据可得出的结论是：烟气中SO2浓度越低，脱硫率越高。
根据反应过程分析可知，参加该反应的物质是O2、SO2、C2H4，生成物是S、CO2、H2O，Cu+是催化剂，因此除去二氧化硫的总反应的化学方程式是：或：。
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