题目内容
13．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．某科学学习小组想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”．这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是H2SO4．
（2）“二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊”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探究．
【实验过程】
（1）甲同学将煤燃烧后的气体分别通入澄清石灰水和稀高锰酸钾溶液中，如图（1）、（2）所示．
[实验现象]（1）中澄清石灰水变浑浊，（2）稀高锰酸钾溶液褪色．
[得出结论]煤燃烧生成二氧化碳和二氧化硫，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SO2也能使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素．
（3）丙同学将煤燃烧后的气体如图（3）所示实验（部分装置略去）：C装置的作用是充分吸收SO2．
（4）丁同学认为煤燃烧后产生的气体还有可能含有CO，经丙同学的实验装置后排出的气体还会污染环境，应将尾气处理后再排放．
分析 【查阅资料】
（1）根据质量守恒定律考虑；
【实验过程】
[得出结论]（2）根据二氧化硫的特点考虑；
（3）根据高锰酸钾溶液的特点考虑；
（4）根据碳发生不完全燃焼的结果考虑．
解答 解：【查阅资料】
（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；
【实验过程】
[得出结论]（2）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；
（3）因为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，
所以C装置的作用是充分吸收SO2；
（7）碳发生不完全燃焼时会生成一氧化碳，所以煤燃烧后产生的气体还有可能含有CO，所以经丙同学的实验装置后排出的气体还会污染环境，应将尾气处理后再排放．
故答案为：
（1）H2SO4．
（2）SO2也能使澄清石灰水变浑浊．
（3）充分吸收SO2．
（4）CO．
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．
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