Question

13．隨著社會的發(fā)展，人們對環(huán)境問題日益關注，化學小組進行了化石燃料之一   的煤的相關探究活動：
【查閱資料】①酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物質．
②酸雨形成的主要原因是燃燒煤及機動車排放的尾氣．
【提出問題】煤中是否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+2X，則X的化學式為H₂SO₄．
②二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁．請寫出二氧化碳與澄清石灰水反應的化學方程式：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
【實驗探究】根據上述資料，甲組同學進行了如圖1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．
【交流討論】
（1）甲組同學認為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．甲組得出此結論的依據是煤燃燒時生成了二氧化碳和二氧化硫．
（2）乙組質疑甲組同學的方案的合理性，其質疑的理由是：二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，B變渾濁不能確定是否生成了二氧化碳．
（3）在老師的指導下，同學們再次設計并進行了如圖2所示實驗（夾持裝置略去）：

實驗中觀察到B中B中的高錳酸鉀溶液褪色，C中高錳酸鉀溶液變淺，D中澄清石灰水變渾濁．
【實驗結論】煤燃燒生成二氧化硫和二氧化碳，因此煤中含有碳元素和硫元素．
【實驗反思】（1）將煤塊粉碎成煤粉的目的是使煤充分反應．
（2）實驗中C裝置的作用是應該是除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡．

Answer 1

分析 【查閱資料】：①根據質量守恒定律，反應前后原子個數不變可解答；②根據二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣和水解答；
交流討論】：根據質量守恒定律，前后元素種類不變，可解答；根據二氧化硫也能使石灰水變渾濁來解答；根據二氧化碳和二氧化硫的化學性質來解答；
【實驗反思】：（1）根據使反應充分的條件解答；
（2）實驗中C裝置的作用是檢驗二氧化硫是否存在；

解答 解：【查閱資料】：①根據質量守恒定律，反應前后原子個數不變，5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2X，可推出X的化學式為H₂SO₄；
②二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣和水，反應的化學方程式：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
【交流討論】：（1）根據質量守恒定律，前后元素種類不變，煤燃燒時即生成了二氧化碳和二氧化硫，所以可推斷煤中必含有碳元素和硫元素；
（2）乙質疑甲同學的方案的合理性，其質疑的理由是二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，所以B變渾濁不能確定是否生成了二氧化碳；
（3）實驗現象B中的高錳酸鉀溶液褪色說明生成了二氧化硫，D中的澄清石灰水變渾濁說明有二氧化碳生成，由質量守恒定律可證明煤中含有碳元素和硫元素；
【實驗反思】：（1）將煤塊粉碎成煤粉的目的是使煤充分反應或完全反應；
（2）實驗中C裝置的作用是檢驗二氧化硫是否存在．
答案：
【查閱資料】：①H₂SO₄；②CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
【交流討論】：（1）煤燃燒時生成了二氧化碳和二氧化硫； 
 （2）二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，B變渾濁不能確定是否生成了二氧化碳；
（3）B中的高錳酸鉀溶液褪色，D中的澄清石灰水變渾濁
【實驗反思】：
（1）使煤充分反應；
（2）應該是除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡．

點評 本題主要考查二氧化硫和二氧化碳的性質區(qū)別與聯系，還有質量守恒定律的應用，鍛煉了學生的綜合分析解決問題的能力，和應變拓展能力．