Question

【题目】最近几年冬天温江经常发生雾霾和酸雨，对环境污染较为严重．大量燃烧含硫量高的煤和各种机动车排放的尾气，是形成雾霾和酸雨的重要原因．

（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)，该反应的化学方程式为：5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X”这个化学方程式中物质X的化学式是_____．

(2)“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊．”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：_____．

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了探究，

（探究和分析）

(3)甲同学进行了如图1所示A、B两步实验．

现象：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊．

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结论中生成CO2不合理，其理由是_____．

(5)丙同学：”实验操作“：丙同学进行了如图2所示实验(部分装置在图中略去)证明CO2和SO2的生成：

（反思与表达）(6)上图中C装置的作用是_____．

(7)丙同学的实验中要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是_____．

Answer 1

【答案】H2SO4 SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O 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 B中溶液褪色，C中溶液不褪色，D中溶液变浑浊

【解析】

(1)根据反应的化学方程式5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X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5SO2、2KMnO4、2H2O中共含有5个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、20个氧原子、4个氢原子，反应后K2SO4、2MnSO4中共含有3个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、12个氧原子、0个氢原子，2X中应含有4个氢原子、2个硫原子、8个氧原子；一个X分子中应含有2个氢原子、1个硫原子、4个氧原子，所以这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是H2SO4；(2)氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，化学方程式为：SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O；(4)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；(6)主要是验证二氧化硫是否被除尽或排除二氧化硫的干扰；(7)二氧化硫的检验用品红，二氧化硫会使之褪色，二氧化碳检验用澄清石灰水，检验二氧化碳之前先检验二氧化硫，再将之除尽，最后检验二氧化碳，二氧化碳能使石灰水变浑浊。