Question

【題目】近年我國某些城市酸雨污染較為嚴重，主要是因為大量燃燒含硫量高的煤而形成的。

實驗目的：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（由紫紅色變為無色），請完成該反應的離子方程式：___。

（ ）SO2+（ ）MnO4-+（ ）=（ ）+（ ）Mn2++（ ）

根據上述資料，甲同學和丙同學分別設計實驗方案進行探究。

實驗探究：甲同學：甲同學進行了如圖所示A、B兩步實驗：

“實驗現象”：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。

（2）乙同學認為甲的方案不合理，其理由是___：

實驗探究：丙同學：丙同學進行了如圖所示實驗（部分裝置在圖中略去）：

（3）圖C裝置的作用是___。

（4）證明煤中含有碳元素和硫元素的現象是：___。

（5）裝置C中的高錳酸鉀溶液也可以替換為___。

A.足量I2的淀粉溶液

B.足量飽和NaHCO3溶液

C.足量Na2SO3溶液

D.足量溴水

Answer 1

【答案】（5）SO2+（2）MnO4-+（2）H2O=（5）SO42-+（2）Mn2++（4）H＋ SO2也能使澄清石灰水變渾濁，不能證明煤中含有碳元素 除去SO2并檢驗其是否除盡 B中褪色，C中不褪色，D中變渾濁 AD

【解析】

(1)SO2被MnO4-氧化為SO42-，根據得失電子守恒、電荷守恒配平離子方程式；

(2)SO2和氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣沉淀和水；

(3)在裝置A中使煤充分燃燒，通過B稀酸性高錳酸鉀溶液來檢驗SO2；通過C濃酸性高錳酸鉀溶液來除去SO2，以確保完全除盡，再通過D澄清石灰水來檢驗CO2氣體。

(1)SO2被MnO4-氧化為SO42-，S元素化合價由+4升高為+6、Mn元素化合價由+7降低為+2，根據得失電子守恒、電荷守恒配平離子方程式為5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H＋；

(2)SO2和氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣沉淀和水，B中澄清石灰水變渾濁，不能證明煤中含有碳元素；

(3)SO2被MnO4-氧化為SO42-，裝C用濃酸性高錳酸鉀溶液來除去SO2，以確保完全除盡，防止干擾CO2的檢驗；

(4)SO2能使高錳酸鉀褪色，證明煤中含有硫元素的現象是B中溶液褪色；CO2能使澄清石灰水變渾濁，證明含有碳元素的現象是C中不褪色，D中變渾濁；

(5)高錳酸鉀溶液有強氧化性，可以把SO2氧化為硫酸。若用其它物質來代替，只要物質有強氧化性，可以與SO2發生氧化還原反應即可。

A．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HI，SO2能被吸收，I2與CO2不能發生反應，故選A；

B．NaHCO3＋SO2= NaHSO3＋CO2．雖然能除去SO2，但是能產生CO2，會影響CO2的檢驗，故不選B；

C．Na2SO3＋SO2＋2H2O=2NaHSO3，由于該溶液呈堿性，也能吸收CO2，所以會影響CO2的檢驗，故不選C；

D． Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，SO2能被吸收，溴水與CO2不能發生反應，所以可以除去SO2中的CO2，故選D；

所以選AD。