Question

随着社会的发展，人们对环境问题日益关注，化学小组进行了化石燃料之一的煤的相关探究活动：
查阅资料：①酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质．
②酸雨形成的主要原因是燃烧煤及机动车排放的尾气．
提出问题：煤中是否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，其中X的化学式是

 

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②二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O．
根据上述资料，甲、乙同学进行了如下实验探究．
实验探究：
实验1：甲同学进行了如图所示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．
实验结论：煤中含有碳元素和硫元素，甲得出此结论的依据是

 

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乙质疑甲同学的方案的合理性，其质疑的理由是

 

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实验2：乙设计并进行了如图所示实验（夹持装置略去）：

现象与结论：证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是

 

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实验反思：（1）将煤块粉碎成煤粉的目的是

 

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（2）实验中C装置的作用是

 

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Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,质量守恒定律及其应用

专题：科学探究

分析：查阅资料：①根据质量守恒定律，反应前后原子个数不变可解答；
实验结论：根据质量守恒定律，前后元素种类不变，可解答；根据二氧化硫也能使石灰水变浑浊来解答；
现象与结论：根据二氧化碳和二氧化硫的化学性质来解答；
实验反思：（1）根据使反应充分的条件解答；
（2）实验中C装置的作用是检验二氧化硫是否存在；

解答：解：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+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2X，可推出X的化学式为H₂SO₄；
实验结论：根据质量守恒定律，前后元素种类不变，煤燃烧时即生成了二氧化碳和二氧化硫，所以可推断煤中必含有碳元素和硫元素；
乙质疑甲同学的方案的合理性，其质疑的理由是二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，所以B变浑浊不能确定是否生成了二氧化碳；
现象与结论：实验现象B中的高锰酸钾溶液褪色说明生成了二氧化硫，D中的澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，由质量守恒定律可证明煤中含有碳元素和硫元素；
实验反思：（1）将煤块粉碎成煤粉的目的是使煤充分反应或完全反应；
（2）实验中C装置的作用是检验二氧化硫是否存在．
答案：查阅资料：①H₂SO₄；
实验结论：煤燃烧时生成了二氧化碳和二氧化硫；    二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，B变浑浊不能确定是否生成了二氧化碳；
现象与结论：B中的高锰酸钾溶液褪色，D中的澄清石灰水变浑浊
实验反思：（1）使煤充分反应；
（2）应该是除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽．

点评：本题主要考查二氧化硫和二氧化碳的性质区别与联系，还有质量守恒定律的应用，锻炼了学生的综合分析解决问题的能力，和应变拓展能力．