Question

近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为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）请完成该反应的化学方程式

 

SO₂+

 

KMnO₄+

 

 H₂O=

 

K₂SO₄+

 

MnSO₄+

 

H₂SO₄
根据上述资料，甲、乙、丙三位同学分别设计实验方案进行探究．
【实验探究】
甲同学：
“实验操作”：甲同学进行了如图1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．
（2）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：

 

．
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）：
【探究与结论】
（3）上图C装置的作用是

 

．
（4）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象

 

．

Answer 1

分析：（1）根据元素化合价的变化结合电子守恒和元素守恒知识来配平；
（2）根据二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，均可以和氢氧化钙之间发生反应；
（3）根据二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，均可以和氢氧化钙之间发生反应的性质结合物质检验的试剂来回答；
（4）二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，均可以和氢氧化钙之间发生反应的性质，要先验证二氧化硫再除去二氧化硫再验证二氧化碳．

解答：解：（1）二氧化硫的化合价从+4升高到+6，升高了2价，高锰酸钾中锰元素化合价从+7降到+2，下降了5价，所以二氧化硫前边系数是5，高锰酸钾系数是2，硫酸锰系数是2，硫酸钾系数，2，根据原子守恒得到化学反应系数即可，故答案为：5；2；2；1；2；2；
（2）由二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，所以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，
故答案为：二氧化硫也能使澄清的石灰水变混浊，无法证明煤中含有碳元素；
（3）由二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，所以检验二氧化碳之前先检验二氧化硫，再将之除尽，
故答案为：除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰；
（4）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，故答案为：B中溶液褪色，C中溶液不褪色，D中溶液变浑浊．

点评：通过回答本题知道了根据质量守恒定律计算化学式的方法（利用反应前后原子个数不变），还弄懂了二氧化硫与二氧化碳的检验方法，二氧化硫用高锰酸钾溶液来检验，二氧化碳用石灰水检验．