题目内容
3．近几年，我国出现雾霾天气、酸雨污染较为严重，在2015年监测的500个城市中，出现酸雨的城市有281个，占56.2%．有关资料显示，我国的酸雨主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的（在我国的能源结构中，燃煤约占70%），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），该反应的化学方程式为：
5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2“
”．资料上这个化学方程式中最后一种物质的化学式印刷不清楚，请推测其化学式：H2SO4．在上教版九年级化学教材中即用此原理检验含硫火柴中的硫元素．②“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊．”请书写该反应的化学方程式：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O
根据上述资料，甲同学和乙同学分别设计实验方案进行探究．
（1）甲同学：
【进行实验】甲同学进行了如图甲所示A、B两步实验：
【观察现象】高锰酸钾溶液褪色，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．你认为该实验方案是否合理并简述理由：不合理．因为二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法确定煤中含有碳元素．
（2）乙同学：
【进行实验】乙同学进行了如图乙所示实验（部分装置在图中略去）：B装置的作用是检验二氧化硫，C装置的作用是除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽．
【观察现象】B中溶液褪色，C中溶液仍为紫红色，D中溶液变浑浊．
【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．
分析 本题以实验探究的形式，检验煤的碳元素和硫元素，需要我们知道质量守恒定律；会书写化学反应式；了解试验装置的合理性；会分析各种试验现象．
解答 解：[查阅资料]①据物质的质量守恒定律可知，其化学式为：H2SO4②二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，一定生成了沉淀物CaSO3．故化学反应式为：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O
（1）据资料知，A试验中的稀高锰酸钾溶液褪色，说明煤中含硫元素．B试验中的澄清石灰水变浑浊，说明煤中可能含有碳元素也可能含有硫元素．故不合理．
故答案为：因为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．
（2）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），故B装置的作用是：检验二氧化硫；浓高锰酸钾溶液可与二氧化硫反应除去二氧化硫，高锰酸钾溶液又可检验二氧化硫的存在．故C装置的作用是：除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽
观察现象：加热碳粉生成二氧化硫，二氧化硫与稀高锰酸钾溶液反应并使其褪色．二氧化硫在B中已与高锰酸钾溶液反应，C中的浓高锰酸钾溶液仍为紫红色．煤粉燃烧生成的二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊．
故B、C、D中的现象分别为：B中溶液褪色，C中溶液仍为紫红色，D中溶液变浑浊．
故答案为：
[查阅资料】①H2SO4②SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O
（1）不合理．因为二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法确定煤中含有碳元素．
（2）检验二氧化硫 除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽
B中溶液褪色，C中溶液仍为紫红色，D中溶液变浑浊．
点评 本题以实验探究的形式，检验物质的存在和物质的性质．培养了学生的动手能力和动脑思考的能力．
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13．下列各组变化中，前者是物理变化，后者是化学变化的是（ ）
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14．化学变化的基本特征是（ ）
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如图所示，弹簧秤下悬挂着一重物（不与稀硫酸反应），若向稀硫酸中投入一定量的锌粒，则一段时间后，可能观察到的实验现象是：①烧杯内有气体产生，锌粒逐渐溶解；②弹簧秤读数减小，有关的化学反应方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑．
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