Question

随着社会的发展，人们对环境问题日益关注，同学们对煤进行了下列探究：
【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），该反应化学方程式为：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄
②二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，反应原理：
SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O．
【实验探究】
实验1：甲同学进行了如图1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．
甲得出结论：煤中含有碳元素和硫元素．
乙质疑甲同学的方案的合理性，其质疑的理由是

 

．
实验2：乙设计并进行了如图2所示实验（夹持装置略去）：
实验现象：①B中溶液褪色；②C中溶液变浅；③D中溶液变浑浊．
乙得出结论：煤中含有碳元素和硫元素．
【交流反思】
（1）将煤磨成煤粉的目的是

 

．
（2）实验中装置C的作用是

 

．
（3）D装置中发生反应的化学方程式为

 

．
（4）某工厂因生产需要每年要燃烧含硫0.8%的煤10000吨（假设煤中的硫为单质状态），利用方程式计算，若未经处理该工厂每年会向大气中排放的二氧化硫质量是多少．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：实验结论：根据二氧化硫也能使石灰水变浑浊来解答；
实验反思：（1）根据使反应充分的条件解答；
（2）实验中C装置的作用是检验二氧化硫是否存在；
（3）根据二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊分析；
（4）根据硫的质量计算二氧化硫的质量．

解答：解：实验结论：乙质疑甲同学的方案的合理性，其质疑的理由是二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，所以B变浑浊不能确定是否生成了二氧化碳；
实验反思：（1）将煤块粉碎成煤粉的目的是使煤充分反应或完全反应；
（2）实验中C装置的作用是除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽，防止干扰对CO₂的检验．
（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（4）解：设二氧化硫的质量为x
   S+O₂

点燃  .

SO₂
  32         64
10000t×0.8%   x

32

64

=

10000t×0.8%

x

x=160t
答：该工厂每年会向大气中排放160吨的二氧化硫．
故答案为：【实验探究】理由是：二氧化碳和二氧化硫都可使石灰水变浑浊，故根据甲的实验不能证明煤中一定含有碳元素．（意思正确即可）
【交流反思】（1）增大反应物的接触面积使反应更加充分（或增大煤与氧气的接触面积使燃烧更加充分，减少产生CO）（意思正确即可）
（2）除去SO₂，防止干扰对CO₂的检验（有“除去SO₂”即可）
（3）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（4）160吨

点评：本题主要考查二氧化硫和二氧化碳的性质区别与联系，还有质量守恒定律的应用，锻炼了学生的综合分析解决问题的能力，和应变拓展能力．