Question

【题目】近来我国某些城市酸雨污染较严重，主要原因是燃烧硫元素含量高的煤所导致的。

（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+2X＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，其中X的化学式是：_____。

②二氧化硫和二氧化碳的化学性质相似，也能使澄清石灰④④水变浑浊，反应的化学方程式：

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）甲同学进行了如图所示A、B两步实验：

他观察到的现象是：A中稀高锰酸钾洛液_____，B中_____。

由此甲同学认为：煤燃烧生成二氧化疏和二氧化碳，从而证明煤中含有碳元素和硫元素。

乙学认为甲同学的结论不合理，其理由是：_____；经过一番思考，乙同学进行了如图所示实验(夹持装置略去)：

（结论与反思）

(1)图C装置的作用是_____。

(2)乙同学的实验成功证明了煤中含有碳元素和硫元素，其中能说明煤中含有碳元素的实验现象是：____。

(3)氢能是清洁高效的能源，能有效解决传统化石能源所带来的环境问题。请写出氢气作为燃料燃烧的化学方程式_____。

Answer 1

【答案】H2O 褪色 澄清石灰水变浑浊 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 除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰 C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊 2H2+O22H2O

【解析】

[查阅资料](1)根据反应的化学方程式5SO2+2KMnO4+2X＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO4及质量守恒定律(反应前后各原子种类和数目不变)判断：反应前含有5个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、18个氧原子，反应后含有3个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、20个氧原子、4个氢原子，2X中应含有4个氢原子、2个氧原子，一个X分子中应含有2个氢原子、1个氧原子，所以X的化学式是H2O；故填：H2O；

[实验探究]二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变无色)，所以实验A中的现象是高锰酸钾溶液褪色；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；故填：高锰酸钾溶液褪色；澄清石灰水变浑浊；

由于二氧化硫也能使石灰水变浑浊，所以不能判断含有碳元素；故填：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；

[结论与反思](1)主要是验证二氧化硫是否被除尽或排除二氧化硫的干扰；故填：除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰；

(2)先通过使高锰酸钾溶液褪色证明有二氧化硫，再除去二氧化硫，再验证二氧化碳即可，故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。

故填：C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊；

(3)氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水；故填：2H2+O22H2O。