Question

近幾年我國某些城市酸雨污染較為嚴重，主要是因為大量燃燒含硫量高的煤而形成的，此外，各種機動車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因．
【提出問題】通過實驗證明煤中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）請完成該反應的化學方程式

 

SO₂+

 

KMnO₄+

 

 H₂O=

 

K₂SO₄+

 

MnSO₄+

 

H₂SO₄
根據(jù)上述資料，甲、乙、丙三位同學分別設計實驗方案進行探究．
【實驗探究】
甲同學：
“實驗操作”：甲同學進行了如圖1所示A、B兩步實驗：

【實驗現(xiàn)象】：A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁．
【得出結論】：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．
（2）乙同學認為甲同學的實驗方案不合理，其理由是：

 

．
丙同學：
【實驗操作】：丙同學進行了如圖2所示實驗（部分裝置在圖中略去）：
【探究與結論】
（3）上圖C裝置的作用是

 

．
（4）要證明煤中含有碳元素和硫元素的現(xiàn)象

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)元素化合價的變化結合電子守恒和元素守恒知識來配平；
（2）根據(jù)二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，均可以和氫氧化鈣之間發(fā)生反應；
（3）根據(jù)二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，均可以和氫氧化鈣之間發(fā)生反應的性質結合物質檢驗的試劑來回答；
（4）二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，均可以和氫氧化鈣之間發(fā)生反應的性質，要先驗證二氧化硫再除去二氧化硫再驗證二氧化碳．

解答：解：（1）二氧化硫的化合價從+4升高到+6，升高了2價，高錳酸鉀中錳元素化合價從+7降到+2，下降了5價，所以二氧化硫前邊系數(shù)是5，高錳酸鉀系數(shù)是2，硫酸錳系數(shù)是2，硫酸鉀系數(shù)，2，根據(jù)原子守恒得到化學反應系數(shù)即可，故答案為：5；2；2；1；2；2；
（2）由二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，所以檢驗二氧化碳之前先檢驗二氧化硫，再將之除盡，最后檢驗二氧化碳，
故答案為：二氧化硫也能使澄清的石灰水變混濁，無法證明煤中含有碳元素；
（3）由二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，所以檢驗二氧化碳之前先檢驗二氧化硫，再將之除盡，
故答案為：除去過多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾；
（4）二氧化硫的檢驗用品紅，二氧化硫會使之褪色，二氧化碳檢驗用澄清石灰水，檢驗二氧化碳之前先檢驗二氧化硫，再將之除盡，最后檢驗二氧化碳，二氧化碳能使石灰水變渾濁，故答案為：B中溶液褪色，C中溶液不褪色，D中溶液變渾濁．

點評：通過回答本題知道了根據(jù)質量守恒定律計算化學式的方法（利用反應前后原子個數(shù)不變），還弄懂了二氧化硫與二氧化碳的檢驗方法，二氧化硫用高錳酸鉀溶液來檢驗，二氧化碳用石灰水檢驗．