Question

近幾年我國某些城市酸雨污染較為嚴(yán)重，主要是因為大量燃燒含硫量高的煤而形成的。

【實驗?zāi)康摹客ㄟ^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(yīng)的離子方程式：

（ ）SO2 +（ ）MnO4— +（ ） ＝（ ） +（ ）Mn2+ +（ ）

根據(jù)上述資料，甲同學(xué)和丙同學(xué)分別設(shè)計實驗方案進行探究。

【實驗探究】甲同學(xué)：甲同學(xué)進行了如下圖所示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(jié)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(xué)認(rèn)為甲的方案不合理，其理由是：

【實驗探究】丙同學(xué)：丙同學(xué)進行了如下圖所示實驗（部分裝置在圖中略去）：

（3）上圖C裝置的作用是

（4）證明煤中含有碳元素和硫元素的現(xiàn)象是：

（5）裝置C中的高錳酸鉀溶液也可以替換為

A．足量I2的淀粉溶液 B．足量飽和NaHCO3溶液 C．足量Na2SO3溶液 D．足量溴水

 

Answer 1

（1）（ 5 ）SO2 +（ 2 ）MnO4— +（ 2 ）H2O＝（ 5 ）SO42-+（ 2 ）Mn2+ +（ 4 ）H＋

（2）SO2也能使澄清石灰水變渾濁，不能證明煤中含有碳元素

（3）除去SO2并檢驗其是否除盡

（4）B中褪色， C中不褪色， D中變渾濁

（5）A D

【解析】

試題分析：（1）在氧化還原反應(yīng)中應(yīng)該遵循質(zhì)量守恒定律和電子守恒。由于該反應(yīng)同時還是離子反應(yīng)，因此還應(yīng)該符合電荷守恒。該反應(yīng)方程式為5SO2 +2MnO4— +2 H2O＝5+ SO42-+2Mn2+ + 4H＋。（2）A中稀高錳酸鉀溶液褪色證明含有SO2；B中澄清石灰水變渾濁，則可能是SO2使澄清石灰水變渾濁的，也可能是SO2與CO2共同作用的結(jié)果。因此不能證明煤中含有碳元素。（3）在裝置A中使煤充分燃燒，通過B稀酸性高錳酸鉀溶液來檢驗SO2；通過C濃酸性高錳酸鉀溶液來除去SO2，以確保完全除盡。然后在通過D澄清石灰水來檢驗CO2氣體。若澄清的石灰水變渾濁，則證明含有CO2，否則就不含有CO2。（4）證明煤中含有硫元素的現(xiàn)象是B中褪色，證明含有碳元素的現(xiàn)象是C中不褪色， D中變渾濁。（5）高錳酸鉀溶液有強氧化性，可以把SO2氧化為硫酸。若用其它物質(zhì)來代替，只要物質(zhì)有強氧化性，可以與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)即可。A．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HI。溶液的紫色褪去。正確。B．NaHCO3＋SO2= NaHSO3＋CO2．雖然能除去SO2，但是能產(chǎn)生CO2，會影響CO2的檢驗。錯誤。C．Na2SO3＋SO2＋2H2O=2NaHSO3，由于該溶液呈堿性，也能吸收CO2，所以會影響CO2的檢驗。錯誤。D．足量溴水，發(fā)生反應(yīng)：Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。但是與CO2不能發(fā)生反應(yīng)，所以可以除去SO2來檢驗CO2。正確。因此選項為AD。

考點：考查離子方程式的書寫、物質(zhì)的檢驗、實驗方案的設(shè)計與評價的知識。