Question

4．近幾年我國某些城市酸雨污染較為嚴重，主要原因是燃燒含硫量高的煤及機動車排放的尾氣．
【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），該反應的化學方程式為：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2X，其中X的化學式是：H₂SO₄．
②二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，反應的化學方程式為：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O．
根據(jù)上述資料，甲、乙同學進行了如下實驗探究．
【實驗探究】
甲同學進行了如圖1所示A、B兩步實驗：

實驗現(xiàn)象為A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁．
由此甲同學認為：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．
乙同學認為甲同學的方案不合理，于是進行了如圖2所示實驗（夾持裝置略去）：
【結論與反思】
（1）乙同學認為甲同學的實驗方案不合理，其理由是：二氧化硫也會使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素．
（2）上圖C裝置的作用是吸收二氧化硫．
（3）進行尾氣處理的目的一氧化碳有毒，防止污染空氣．
（4）要證明煤中含有碳元素和硫元素的現(xiàn)象是：丙同學的實驗中B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水變渾濁．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化硫也會使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素解答；
（2）根據(jù)二氧化硫與高錳酸鉀溶液反應解答；
（3）根據(jù)一氧化碳有毒解答；
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷相關方面的問題．

解答 解：【查閱資料】
由質量守恒定律和5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2X可知，每個X中含有2個氫原子、1個硫原子和4個氧原子，X是硫酸，硫酸的化學式是H₂SO₄．
故填：H₂SO₄．
（1）乙同學認為甲同學的實驗方案不合理，其理由是：二氧化硫也會使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素．
故填：二氧化硫也會使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素．
（2）上圖C裝置的作用是吸收二氧化硫．
故填：吸收二氧化硫．
（3）進行尾氣處理的目的：一氧化碳有毒，防止污染空氣；
（4）證明煤中含有碳元素和硫元素的現(xiàn)象是：B中的溶液褪色，說明生成了二氧化硫，C中的溶液不褪色，說明沒有二氧化硫進入D中，D中澄清的石灰水變渾濁，說明生成了二氧化碳．
故填：B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水變渾濁．
答案：
【查閱資料】H₂SO₄
（1）二氧化硫也會使澄清石灰水變渾濁，無法證明煤中含有碳元素；
（2）吸收二氧化硫；
（3）一氧化碳有毒，防止污染空氣；
（4）B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水變渾濁．

點評 實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．