Question

29、近幾年，我國酸雨污染較為嚴重，在2007年監(jiān)測的500個城市中，出現(xiàn)酸雨的城市有281個，占56.2%．有關資料顯示，我國的酸雨主要是因為大量燃燒含硫量高的煤而形成的（在我國的能源結構中，燃煤約占70%），此外，各種機動車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因．
[提出問題]通過實驗證明煤中含有碳元素和硫元素．
[查閱資料]①“二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色（由紫紅色變?yōu)闊o色），該反應的化學方程式為：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2”．資料上這個化學方程式中最后一種物質的化學式印刷不清楚，請推測其化學式：

H₂SO₄

．（在上教版九年級化學教材中即用此原理檢驗含硫火柴中的硫元素．）
②“二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁．”請書寫該反應的化學方程式：

SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O

．
根據(jù)上述資料，甲同學和乙同學分別設計實驗方案進行探究．
（1）甲同學：
[進行實驗]甲同學進行了如圖所示A、B兩步實驗：

[觀察現(xiàn)象]A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁．
[得出結論]煤燃燒生成二氧化硫和二氧化碳，證明煤中含有碳元素和硫元素．
你認為該實驗方案是否合理并簡述理由：

不合理．因為二氧化硫也會使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素

．
（2）乙同學：
[進行實驗]乙同學進行了如圖所示實驗（部分裝置在圖中略去）：

B裝置的作用是

檢驗二氧化硫

，C裝置的作用是

除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡

．
[觀察現(xiàn)象]

B中溶液褪色，C中溶液仍為紫紅色，D中溶液變渾濁

（請寫出B、C、D中的現(xiàn)象）．
[得出結論]煤燃燒生成二氧化硫和二氧化碳，證明煤中含有碳元素和硫元素．

Answer 1

分析：本題以實驗探究的形式，檢驗煤的碳元素和硫元素，需要我們知道質量守恒定律；會書寫化學反應式；了解試驗裝置的合理性；會分析各種試驗現(xiàn)象．

解答：解：[查閱資料]①據(jù)物質的質量守恒定律可知，其化學式為：H₂SO₄②二氧化硫能使澄清石灰水變渾濁，一定生成了沉淀物CaSO₃．故化學反應式為：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O
（1）據(jù)資料知，A試驗中的稀高錳酸鉀溶液褪色，說明煤中含硫元素．B試驗中的澄清石灰水變渾濁，說明煤中可能含有碳元素也可能含有硫元素．故不合理．
故答案為：因為二氧化硫也會使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素．
（2）二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色（由紫紅色變?yōu)闊o色），故B裝置的作用是：檢驗二氧化硫；濃高錳酸鉀溶液可與二氧化硫反應除去二氧化硫，高錳酸鉀溶液又可檢驗二氧化硫的存在．故C裝置的作用是：除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡
觀察現(xiàn)象：加熱碳粉生成二氧化硫，二氧化硫與稀高錳酸鉀溶液反應并使其褪色．二氧化硫在B中已與高錳酸鉀溶液反應，C中的濃高錳酸鉀溶液仍為紫紅色．煤粉燃燒生成的二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁．
故B、C、D中的現(xiàn)象分別為：B中溶液褪色，C中溶液仍為紫紅色，D中溶液變渾濁

點評：本題以實驗探究的形式，檢驗物質的存在和物質的性質．培養(yǎng)了學生的動手能力和動腦思考的能力．