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    （8分）近几年我国某些城市空气受到污染，形成酸雨较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的；此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
    【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
    【查阅资料】二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 2 H2SO4。
    （1）高锰酸钾中锰元素的化合价为             价。
    （2）二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：                                            （2分）。
    根据上述资料，甲同学、乙同学、丙同学分别设计实验方案进行探究。
    【实验探究】（3）甲同学的实验操作：甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：

    “实验现象”： A中稀高锰酸钾溶液褪色，     B中澄清石灰水变浑浊。
    “得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
    （4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：                          。
    （5）丙同学的实验操作：丙同学进行了如图所示实验（部分装置在图中略去）

    【探究与结论】（6）上图C装置的作用是                                      。
    （7）要证明煤中含有碳元素和硫元素，丙同学实验中的现象是:B                
    C                                              D                                  。

    （1）+7（1分） （2）SO2+Ca(OH)2 ＝ CaSO3↓+H2O（2分） （4）二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素（1分）（6）除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰（1分） （7）B中的溶液褪色，（1分）C中的溶液不褪色，（1分）D中澄清的石灰水变浑浊 （1分）。

    解析试题分析：（1）根据在化合物中，正负化合价的代数和为零来解答，KMnO4中K元素化合价为+1，氧元素的化合价为-2，设Mn的化合价为x，可得（+1）+x+（-2）×4=0，解得x=+7；
    （2）由题意可知，二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，说明二氧化硫与澄清石灰水反应有沉淀生成，故该反应的化学方程式为SO2+Ca(OH)2 ＝ CaSO3↓+H2O；
    （4）由题意可知，二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，所以甲同学的实验操作中的澄清石灰水变浑浊的现象不能证明有二氧化碳的生成，也就不能判断煤中含有碳元素，故甲同学的实验方案不合理；
    （6）由于二氧化硫的存在会影响对二氧化碳的检验，所以检验二氧化碳之前，要先将二氧化硫除去，结合高锰酸钾的特点可知，图中C装置的作用是除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰；
    （7）结合题意可知，要证明煤中含有碳元素和硫元素，就要先验证二氧化硫，再除去二氧化硫，最后再验证二氧化碳，即丙同学实验中的现象是：B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊。
    考点：有关元素化合价的计算，书写化学方程式，实验方案的设计与评价
    点评：本考点探究了煤炭的组成元素，属于实验探究题，既有实验过程的探究，又有结论的探究，还考查了学生的实验评价能力，要能找出实验的不足之处，并加以改进。

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?沙洋县模拟）近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要原因是燃烧含硫量高的煤及机动车排放的尾气．
    【提出问题】煤中是否含有碳元素和硫元素．≠
    【查阅资料】①二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2X，其中X的化学式是：
    H2SO4
    H2SO4
    ．
    ②二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O．
    根据上述资料，甲、乙同学进行了如下实验探究．
    【实验探究】甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：

    实验现象为 A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊．由此甲同学认为：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素．乙同学认为甲同学的方案不合理，于是进行了如下图所示实验（夹持装置略去）：

    【结论与反思】（1）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：
    二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素
    二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素
    ．
    （2）上图C装置的作用是
    除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰
    除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰
    ．
    （3）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：乙同学的实验中
    B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊
    B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊
    ．

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    （2012?房山区二模）近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要原因之一是大量燃烧含硫量高的煤而形成的．
    【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素．
    【查阅资料】
    （1）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫色变为无色），该反应的化学方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2X，X的化学式为
    H2SO4
    H2SO4
    ．
    （2）二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊．根据上述资料，甲、乙、丙同学分别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A、B两步实验：

    观察到了A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊的现象，于是他得出了煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素的结论．
    乙同学认为甲同学的实验方案不合理，理由是
    二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素
    二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素
    ．
    丙同学进行了如图2所示实验（部分装置在图中略去）：
    【解释与结论】上图C装置的作用是
    除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰
    除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰
    ．丙同学通过
    B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊
    B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊
    的现象，得出了煤中含有碳元素和硫元素的结论．

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    近几年我国某些城市酸雨污染严重，主要因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的．
    【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】
    （1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X”请写出X的化学式
     
    ．
    （2）“二氧化硫和二氧化碳一样，能和澄清石灰水发生反应生成难溶于水的亚硫酸钙（CaSO3），也能使澄清石灰水变浑浊．”根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究．
    【实验探究】
    （3）甲同学：
    “实验操作”：甲同学进行了如图1所示A、B两步实验：
    精英家教网
    “实验现象”：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊．
    “得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素．
    （4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：
     
    ．
    （5）丙同学：进行了如图2所示实验（部分装置在图中略去）：精英家教网
    【探究与结论】
    （6）上图C装置的作用是
     
    ．
    （7）丙同学的实验中若已证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学应看到的实验现象是：B中高锰酸钾溶液由紫红色变无色，C中现象为
     
    ，D中澄清的石灰水变浑浊．

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    科目：初中化学 来源：2012-2013学年辽宁省建平县九年级上学期期末考试化学试卷（解析版） 题型：探究题

    （8分）近几年我国某些城市空气受到污染，形成酸雨较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的；此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。

    【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。

    【查阅资料】二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 2 H2SO4 。

    （1）高锰酸钾中锰元素的化合价为              价。

    （2）二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：                                             （2分）。

    根据上述资料，甲同学、乙同学、丙同学分别设计实验方案进行探究。

    【实验探究】（3）甲同学的实验操作：甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：

    “实验现象”： A中稀高锰酸钾溶液褪色，     B中澄清石灰水变浑浊。

    “得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。

    （4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：                           。

    （5）丙同学的实验操作：丙同学进行了如右图所示实验（部分装置在图中略去）

    【探究与结论】（6）上图C装置的作用是                                       。

    （7）要证明煤中含有碳元素和硫元素，丙同学实验中的现象是:（B）                

    （C）                                               （D）                                   。

     

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