题目内容

【题目】近几年我国某些城市酸雨污染较为严重,主要由大量燃烧含硫量高的煤而造成的,另外机动车排放的尾气也是不可忽视的一个因素.
【提出问题】如何通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素.
【查阅资料】I.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+2H2SO4 .
II.二氧化硫和二氧化碳一样,能和澄清石灰水发生反应生成难溶于水的亚硫酸钙(CaSO3).
(1)请写出二氧化硫使澄清石灰水变浑浊的化学方程式: .
(2)根据上述资料,甲同学和乙同学设计实验方案进行探究.
【实验探究】甲同学进行了如图1所示实验(部分装置在图中略去):

【探究与结论】图C装置的作用是 .
(3)实验中看到以下哪些现象可以证明煤中含有碳元素和硫元素 . (填序号)
①B中稀高锰酸钾溶液褪色②B中稀高锰酸钾溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊④D中澄清石灰水不变浑浊
(4)实验过程中必须控制好通入气体的速率,以防止反应不充分产生CO.一般应对产生CO的实验流程需要进行尾气处理,尾气处理可采用的方法是 .
(5)假设实验过程中每一步均能充分反应,且S、C分别转化为SO2、CO2 , 不考虑水蒸气影响,5g煤粉样品充分反应后,B、C、D三个装置质量分别增加0.8g、0.2g、13.2g,则该煤粉样品含硫量为(结果精确到0.1%).
(6)【另辟蹊径】乙同学设计了如图2所示两个实验,以证明煤中含有碳元素和硫元素;你认为乙同学的设计是否合理? . (填“是”或“否”) 其原因是 .
(7)为了减少酸雨的形成,你有什么好的建议? .
(8)如图3是贴在某汽车加油站的广告宣传画,请根据你的理解判断以下叙述正确的是 .
①玉米汁可用作汽车燃料
②由玉米生产的酒精可作汽车燃料
③推广玉米生产的燃料可在一定程度上缓解当前的能源危机.

【答案】
(1)Ca(OH)2+SO2═CaSO3↓+H2O
(2)除去二氧化硫
(3)③①
(4)点燃或收集
(5)10.0%
(6)否;二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,该实验不能说明煤燃烧产生二氧化碳
(7)煤炭在燃烧前采取脱硫措施或采用其它清洁能源
(8)②③
【解析】解:(1)二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式为:Ca(OH)2+SO2═CaSO3↓+H2O.(2)上图C装置的作用是除去二氧化硫,以免影响对二氧化碳的判断.故填:除去二氧化硫.(3)二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;如果B中稀高锰酸钾溶液褪色,D中澄清石灰水变浑浊,可以证明煤中含有碳元素和硫元素;(4)CO有毒,为防止污染空气,尾气处理可采用的方法是点燃;(5)二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,B、C装置中增加的质量为二氧化硫的质量为0.8g+0.2g=1g
硫元素的质量=1g× ×100%=0.5g;
含硫量为: ×100%=10.0%.(6)乙同学的实验方案不合理,其理由是:二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,该实验不能说明煤燃烧产生二氧化碳.(7)使用清洁能源,煤炭在使用进行脱硫处理均可减少酸雨的形成;故填:使用清洁能源,煤炭在使用进行脱硫处理;(8)玉米中主要含有淀粉,可通过发酵制乙醇,乙醇有可燃性,是清洁燃料,可用作汽车燃料,所以①错误②正确;当前能源危机加剧,所以 ③推广玉米生产的燃料可在一定程度上缓解当前的能源危机是正确的.
所以答案是:(1)Ca(OH)2+SO2═CaSO3↓+H2O.(2)除去二氧化硫;(3)③①;(4)点燃或收集(5)10.0%.(6)否;二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,该实验不能说明煤燃烧产生二氧化碳;(7)煤炭在燃烧前采取脱硫措施或采用其它清洁能源等.(答案合理即可)(8)②③.
【考点精析】本题主要考查了质量守恒定律及其应用和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识点,需要掌握①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中;③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏;注意:a、配平 b、条件 c、箭号才能正确解答此题.

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