Question

13．隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境問題日益關(guān)注，化學(xué)小組進(jìn)行了化石燃料之一   的煤的相關(guān)探究活動(dòng)：
【查閱資料】①酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物質(zhì)．
②酸雨形成的主要原因是燃燒煤及機(jī)動(dòng)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(yīng)的化學(xué)方程式為：
5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2X，則X的化學(xué)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(qǐng)寫出二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)上述資料，甲組同學(xué)進(jìn)行了如圖1所示A、B兩步實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(xué)認(rèn)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(jié)論的依據(jù)是煤燃燒時(shí)生成了二氧化碳和二氧化硫．
（2）乙組質(zhì)疑甲組同學(xué)的方案的合理性，其質(zhì)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(dǎo)下，同學(xué)們?cè)俅卧O(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖2所示實(shí)驗(yàn)（夾持裝置略去）：

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)反思】（1）將煤塊粉碎成煤粉的目的是使煤充分反應(yīng)．
（2）實(shí)驗(yàn)中C裝置的作用是應(yīng)該是除去二氧化硫并檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡．

Answer 1

分析 【查閱資料】：①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)不變可解答；②根據(jù)二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣和水解答；
交流討論】：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，前后元素種類不變，可解答；根據(jù)二氧化硫也能使石灰水變渾濁來解答；根據(jù)二氧化碳和二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)來解答；
【實(shí)驗(yàn)反思】：（1）根據(jù)使反應(yīng)充分的條件解答；
（2）實(shí)驗(yàn)中C裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化硫是否存在；

解答 解：【查閱資料】：①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)不變，5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2X，可推出X的化學(xué)式為H₂SO₄；
②二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
【交流討論】：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，前后元素種類不變，煤燃燒時(shí)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(zhì)疑甲同學(xué)的方案的合理性，其質(zhì)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(zhì)量守恒定律可證明煤中含有碳元素和硫元素；
【實(shí)驗(yàn)反思】：（1）將煤塊粉碎成煤粉的目的是使煤充分反應(yīng)或完全反應(yīng)；
（2）實(shí)驗(yàn)中C裝置的作用是檢驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)反思】：
（1）使煤充分反應(yīng)；
（2）應(yīng)該是除去二氧化硫并檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查二氧化硫和二氧化碳的性質(zhì)區(qū)別與聯(lián)系，還有質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，鍛煉了學(xué)生的綜合分析解決問題的能力，和應(yīng)變拓展能力．