题目内容
【题目】近几年，我县加大了对于空气质量的监测和治理，空气质量良好，与之前空气质量状况相比，空气中二氧化硫的含量明显降低，据调查空气中二氧化硫的产生的主要原因是大量燃烧含硫量高的煤及机动车排放的尾气所造成的。
（提出问题）煤中是否含有硫元素和碳元素？
（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的化学式为______；
②二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，请写出二氧化碳与澄清石灰水反应的化学方程式______根据上述资料，甲、乙同学进行了如下实验探究：
（实验探究）
（1）甲同学进行了如图1所示A、B两步实验，观察到的实验现象：A中______B中澄清石灰水变浑浊；
写出结论：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有硫元素和碳元素。
（2）乙同学认为甲同学的方案不合理，理由是______。他进行了如图2所示实验（夹持装置略去）：
（结论与反思）
（3）如图2中C装置的作用是______；
（4）乙同学的实验中，证明煤中含有硫元素和碳元素的现象是：B中______，C中______，D中______。
【答案】H2O CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 高锰酸钾溶液褪色 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 溶液褪色 溶液不褪色 澄清的石灰水变浑浊
【解析】
[查阅资料]①根据质量守恒定律，反应前后原子个数不变，5SO2+2KMnO4+2X=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，可推出X的化学式为H2SO4；
②二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水；故填：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
【[实验探究]（1）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；
（2）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；
[结论与反思]（3）主要是验证二氧化硫是否被除尽或排除二氧化硫的干扰；
（4）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。
