Question

煤是重要的化石能源．

（1）圖1是教材中煤爐及爐內(nèi)化學(xué)變化過程示意圖，根據(jù)圖示回答下列問題．若圖中A區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色火焰，B區(qū)化學(xué)變化產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，C區(qū)煤中碳充分燃燒．寫出A區(qū)和B區(qū)所發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：A區(qū)

2CO+O₂

點燃  .

2CO₂

，
B區(qū)

CO₂+C

高溫  .

2CO

，反應(yīng)類型是

化合

反應(yīng)．
（2）圖2所示的“火三角”可表示燃燒的條件，圖中缺少的一個條件是

可燃物

；以下實驗中能證明燃燒需要該條件的是

①

．
①用棉花分別蘸取酒精和水放在酒精燈火焰上加熱
②將一小塊乒乓球碎片和濾紙碎片分別放在薄銅片的兩側(cè)，加熱銅片的中部
③將燃著的蠟燭用燒杯倒扣到桌面上
（3）某化學(xué)興趣小組同學(xué)對煤主要組成元素進(jìn)行了探究．
[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]①二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁．
②二氧化硫能與高錳酸鉀溶液反應(yīng)，并使稀高錳酸鉀溶液紅色褪色，二氧化碳不能．
根據(jù)上述資料，甲同學(xué)、乙同學(xué)和丙同學(xué)分別設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究．
[實驗探究1]甲同學(xué)進(jìn)行了如圖所示A、B兩步實驗：

I．如圖A所示，將燃著的煤塊伸入到一集氣瓶中，一段時間后，迅速將集氣瓶口與另一裝有稀高錳酸鉀溶液的集氣瓶瓶口對接，振蕩，觀察現(xiàn)象．
II．如圖B所示，將燃著的煤塊伸入到一集氣瓶中，一段時間后，迅速將集氣瓶口與另一裝有澄清石灰的集氣瓶瓶口對接，振蕩，觀察現(xiàn)象．
①圖A中稀高錳酸鉀溶液褪色，說明煤燃燒生成二氧化硫，說明煤中含

硫

元素，圖B中澄清石灰水變渾濁，說明煤燃燒生成二氧化碳，說明煤中含

碳

元素．
②乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的利用圖B裝置進(jìn)行實驗，結(jié)論不合理，其理由是：

二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁

．
[實驗探究2]丙同學(xué)繼續(xù)探究，裝置如圖（部分裝置在圖中略去）：

[探究結(jié)論]①B裝置的作用是

證明煤中含有硫元素

．
②C裝置的作用是

除去氣體中的二氧化硫，避免對后面實驗的干擾

．
③當(dāng)觀察到：裝置D中稀高錳酸鉀溶液

不變色

，E中澄清石灰水

變渾濁

，即能證明煤中含有碳元素．
[拓展延伸]①SO₂遇雨水會形成

酸雨

．
②冬天取暖主要以煤為燃料．已知原煤中含硫1%，若燃燒1000t這樣的原煤，可以產(chǎn)生二氧化硫多少噸？（寫出計算過程）

20t

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)煤爐中各部分發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)的特點分析；
（2）根據(jù)燃燒的條件和是演的過程分析；
（3）[實驗探究1]II．①根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定煤中含有的元素；
②根據(jù)二氧化碳、二氧化硫的性質(zhì)分析；
[實驗探究2]根據(jù)二氧化硫、二氧化碳嗎的性質(zhì)分析；
[拓展延伸]①根據(jù)二氧化硫與水反應(yīng)的性質(zhì)分析；
②根據(jù)硫燃燒的反應(yīng)進(jìn)行計算．

解答：解：（1）在煤爐上方即A區(qū)一氧化碳燃燒生成了二氧化碳，反應(yīng)的方程式是：2CO+O₂

點燃  .

2CO₂，在煤爐中間即B區(qū)在高溫條件下二氧化碳和碳反應(yīng)生成了一氧化碳，反應(yīng)的方程式是：CO₂+C

高溫  .

2CO，該反應(yīng)由兩種物質(zhì)生成了一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)；
（2）由燃燒的條件可知，圖中缺少的一個條件是可燃物．由實驗的過程可知，酒精能燃燒水不能燃燒，說明了燃燒需要可燃物；
（3）[實驗探究1]II．①圖A中稀高錳酸鉀溶液褪色，說明煤燃燒生成二氧化硫，說明煤中含硫元素，圖B中澄清石灰水變渾濁，說明煤燃燒生成二氧化碳，說明煤中含碳元素；
②由于二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，不能根據(jù)能使澄清的石灰水變渾濁證明可燃物中含有硫元素．
[實驗探究2]①通過B裝置中的稀高錳酸鉀溶液褪色，說明煤燃燒生成二氧化硫，說明煤中含硫元素．所以B裝置的作用是：證明煤中含有硫元素；
②C裝置的作用是：除去氣體中的二氧化硫，避免對后面實驗的干擾；
③當(dāng)觀察到：裝置D中稀高錳酸鉀溶液不變色，E中澄清石灰水變渾濁，即能證明煤中含有碳元素；
[拓展延伸]①由于二氧化硫能與水化合生成亞硫酸，所以，SO₂遇雨水會形成酸雨；
②1000t原煤含硫：1000t×1%=10t
設(shè)：10t硫可以產(chǎn)生二氧化硫X
S+O₂

點燃  .

SO₂
32         64
10t        X

32

64

=

10t

X

   解得：X=20t
故答為：（1）2CO+O₂

點燃  .

2CO₂，CO₂+C

高溫  .

2CO，化合；（2）可燃物，①；（3）[實驗探究1]II①硫，碳；②二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁；①證明煤中含有硫元素；②除去氣體中的二氧化硫，避免對后面實驗的干擾；③不變色，變渾濁；（4）20t．

點評：本題考查了常見氣體性質(zhì)的探究，解答時可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)并結(jié)合題干敘述進(jìn)行分析，該類題能很好的考查學(xué)生的思維能力，分析和解決問題的能力．