Question

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，其中X的化學(xué)式是

 

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②二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O．
根據(jù)上述資料，甲、乙同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究．
實(shí)驗(yàn)探究：
實(shí)驗(yàn)1：甲同學(xué)進(jìn)行了如圖所示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．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：煤中含有碳元素和硫元素，甲得出此結(jié)論的依據(jù)是

 

．
乙質(zhì)疑甲同學(xué)的方案的合理性，其質(zhì)疑的理由是

 

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實(shí)驗(yàn)2：乙設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)（夾持裝置略去）：

現(xiàn)象與結(jié)論：證明煤中含有碳元素和硫元素的現(xiàn)象是

 

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實(shí)驗(yàn)反思：（1）將煤塊粉碎成煤粉的目的是

 

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（2）實(shí)驗(yàn)中C裝置的作用是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用

專題：科學(xué)探究

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；
實(shí)驗(yàn)結(jié)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；
現(xiàn)象與結(jié)論：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；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：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；
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；
現(xiàn)象與結(jié)論：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；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：煤燃燒時(shí)生成了二氧化碳和二氧化硫；    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；
現(xiàn)象與結(jié)論：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．