题目内容
9.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),反应的化学方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4.
Ⅱ.二氧化碳和二氧化硫一样,能和澄清石灰水发生反应生成难溶于水的亚硫酸钙(CaSO3).请写出二氧化硫使澄清石灰水变浑浊的化学方程式Ca(OH)2+SO2═CaSO3↓+H2O.
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】(2)图C装置的作用是除去二氧化硫.
(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③①.(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点燃或收集.
(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10.0%(结果精确到0.1%)
【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;
(6)你认为乙同学的设计是否合理?否.(填“是”或“不是”)其原因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)为了减少酸雨的形成,你有什么好的建议?使用清洁能源,煤炭在使用进行脱硫处理
(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②③.
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.
分析 (1)根据氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙沉淀和水解答;
(2)除去二氧化硫的气体,如果能使澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳;
(3)根据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解答;
(4)根据CO有毒解答;
(5)根据二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色解答.
(6)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,当澄清石灰水变浑浊时,气体可能是二氧化碳,也可能是二氧化硫,也可能是二氧化碳和二氧化硫的混合物.
(7)根据酸雨的形成原因来分析;
(8)根据玉米中主要含有淀粉,可通过发酵制乙醇,乙醇有可燃性,是清洁燃料回答.
解答 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×$\frac{32}{64}$×100%=0.5g;
含硫量为:$\frac{0.5g}{5g}×$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.
故答案为:
(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)②③.
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.
| A. | 铁丝弯曲 | B. | 食品霉变 | C. | 水分蒸发 | D. | 矿石粉碎 |
| A. | t1℃时,甲、乙溶解度相同 | |
| B. | t2℃时甲、乙饱和溶液降温到t1℃后,甲的溶液浓度比乙的溶液浓度大 | |
| C. | t2℃时,等质量甲、乙溶液中甲含的溶剂多 | |
| D. | 要从含有少量乙的甲溶液中得到较多的甲晶体,通过采用降温结晶的方式 |
| A. | 棉花 | B. | 玻璃杯 | C. | 陶瓷花盆 | D. | 塑料袋外包装 |
| A. | ①② | B. | ①④ | C. | ③④ | D. | ②③ |
| A.化学与安全 | B 化学与生活 |
| 稀酸溅入眼睛--用大量水冲洗 进入地窖--先做灯火实验 | 用甲醛溶液浸泡海产品--防止食品腐败变质 人体需要适量补钙--防止患甲状腺疾病 |
| C.化学与能源 | D 化学与环保 |
| 化石燃料--煤、石油和天然气 清洁能源--太阳能、风能等 | 减少汽车尾气污染--提倡使用公共交通等 减少温室气体排放--利用水力、核能发电 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |