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发电用煤对含硫量的质量要求
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& 发表于 12-12-04 16:49 &
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到1996年底全國正在運行和建設的裝機容量在100萬千瓦以上的大型發電廠已分別達36個和35個。新建、改造含硫量大於1.5%的礦井，應在配套建設相應規模的煤炭洗選舉措措施。跟著環保對燃煤排放二氧化碳和粉塵的要求越來越高，發電用煤對煤質的要求也日益進步。主要燃煤電廠的單機容量普遍在20萬~30萬千瓦以上。
。該問同時對煤礦供煤的硫份也提出了很高的要求。即禁止新建煤層含硫量大於3%的礦井，建成的出產煤層含硫量大於3%的礦井，逐步實行限產或關停。如國務院於1998年辦法的國函字5號文中明確要求：除以熱定電的熱電廠外，禁止在大中城市城區及郊區新建燃煤火電廠。 & 我國發電廠是煤炭的最大用戶，1997年全國發電用煤量近5.0億噸，發電量達11350億度，發電機總容量為2.5千瓦。新建、改造燃煤 含硫量大於1%的電廠，要在2000年前采取減排二氧化碳的措施，在2010年前分期分批建成脫硫舉措措施或采取其他具有相應效果的減排二氧化硫的措施。
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近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。【提出问题】通过实验证明煤中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），该反应的化学方程式为：5SO2+2KMnO4+2H2O＝K2SO4+2MnSO4+2X ”。这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是：______。（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：______________________。根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。【实验探究】甲同学： “实验操作”：甲同学进行了如下图所示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。“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。（3）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：_________________。丙同学： “实验操作”：丙同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）：
【探究与结论】（4）上图C装置的作用是_______________。（5）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学的实验中________________。
题型：实验题难度：中档来源：广东省中考真题
（1）H2SO4（2）SO2+Ca(OH)2＝CaSO3↓+H2O（3）二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素（4）除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰（5）B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊
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据魔方格专家权威分析，试题“近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量..”主要考查你对&&设计实验和科学探究，质量守恒定律，化学反应方程式的书写&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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设计实验和科学探究质量守恒定律化学反应方程式的书写
科学探究：(1)(2)化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发对化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力。科学探究是一种重要的学习方式，也是初中化学课程的重要内容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。化学学科科学探究的特点(1)新课标改革的理念是倡导探究式学习，“科学探究”是化学课程中重要的学习方式，使学生养成科学的思维方法和创新精神，培养学生的实践能力，因此，科学探究就是让学生有更多的机会去体验知识的探究过程，在探究过程中学习，在合作中学习，在学生与学生、教师与学生的交流中提升。“科学探究”是以问题为中心，南学生自己运用已有的知识选择恰当的手段，探究未知的现象、数据，并通过对获得的现象、数据的分析、归纳，得出正确的实验结论。从而使学生养成科学探究的态度，获得科学方法，提高运用科学知识解决生产、生活中实际问题的能力。(2)针对化学学科的特点，具体可从以下几个方面加强对科学探究的认识：①感受到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径；②意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性，知道猜想必须用事实来验证；③知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据；④认识到科学探究既需要观察和实验，又需要进行推理和判断；⑤认识到合作与交流在科学探究中的重要作用.科学探究的要素和目标：
解答实验探究题的方法技巧：&&&& 科学探究是积极主动地获取化学知识和解决化学问题的重要实践活动，根据题目情景提供的信息，要求学生初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。要求考生会发现问题、提出问题、分析问题、并作出合理的猜想与假设，会设计实验验证自己的假设，以此考查学生的化学基础知识、综合实验能力和科学探究能力，培养学生的科学探究精神，提高科学素养。解答此类试题思维要有开放性，能探究性地提出问题．要敏锐地发现问题，提出假设和探究验证假设的方法，用观察到的现象和记录的数据进行推理和判断；要注意对试题提供的信息进行分析、数据的处理以及对探究问题的合理猜想和想象，不要生搬硬套，胡乱猜想，应在短时间内切准题目要害，找准突破口。&&&&&综合实验题答题的基本方法和原则思维过程：原理一反应物一仪器装置一现象一结论一作用一意义一联想 ①实验依据的性质和原理。 ②反应物的状态及其替代物。③装置的性能、使用方法、适用范围、注意事项、是否有替代装置。 ④操作顺序、注意事项或操作错误产生的后果。⑤现象描述要准确、全面、重点突出。 ⑥直接得出结论或导出结论。氧气参加反应的对比实验设计方法：（1）探究氧气与其他物质反应条件的对比试验①温度对比试验。用温度对比试验探究物质的着火点。如木炭和煤的着火点不同。②浓度对比试验。用浓度对比试验探究可燃物能否与氧气发生反应或反应的现象不同。（2）金属生锈条件的对比试验与氧气接触铁不会生锈，与氧气、水同时接触铁才能生锈。铜与氧气、水和二氧化碳同时接触才能生锈。金属的生锈条件探究都是通过对比试验完成的。反应生成氧气速率的对比试验设计方法：（1）催化剂对制取氧气速率影响的对比试验①有无催化剂的对比试验。如氯酸钾制氧气加入和不加入二氧化锰的对比试验。②不同催化剂对过氧化氢分解的对比实验。如可设计对比试验探究MnO2，CuO，Fe2O3等对过氧化氢的分解速率的影响。（2）浓度对制取氧气速率影响的对比实验。如取不同浓度的对氧化氢溶液，加入同质量的MnO2观察H2O2分解速率。在设计对比实验时，必须使用控制变量法。每次对比实验只能研究一个变量，其他的变量应该控制在相同的状态。如设计对比实验研究MnO2和CuO哪种物质对H2O2分解速率影响大，那么容器中的过氧化氢浓度应相同。相反研究浓度对反应速率的影响，必须使用同种，同量的催化剂，温度，压强也应该相同。控制变量法探究固体物质溶解速率：中考试题中常出现探究“影响固体物质在水中的溶解速率的因素”的相关实验问题。在口常生活和实验中定性分析较多，如果定量分析就应该用控制变量法。(1)控制溶质质量、溶剂质量、温度、溶质的颗粒大小，探究搅拌对溶解速率的影响。搅拌比不搅拌溶解得快。(2)控制溶质质量、溶剂质量、温度，探究溶质的颗粒人小对溶解速率的影响，颗粒小的溶解快。(3)控制溶质质量、溶剂质量、溶质的颗粒大小，探究温度对溶解速率的影响，对大多数物质来说，温度越高溶解的速率越快。探究过程中获取、处理信息的常见方法：（1）观察 ①观察要目的明确、重点清晰，具有典型性。如：做关于物质性质的化学实验，重点观察物质性状的改变，包括气味的改变、气体的逸出、沉淀的产生或溶解、颜色的变化。 ②观察要准确、仔细，事物变化有时微妙、偶然，在偶然、微妙中包含着飞跃，观察仔细、准确，才会有所收获。如：对于葡萄球菌培养皿中生长出的霉菌可杀死葡萄球菌这一现象，一般人难以发现，英国的弗莱明经过仔细观察发现了这一现象，于是出现了造福于人类的青霉素。 ③观察时应对某一事物发生变化前后的现象进行比较，或对相关事物发生变化的现象进行比较，看看相同之处、不同之处，以便从中发现规律。（2）比较分类比较分类也是一种常用的方法，关键是在于将学习对象或所研究问题以一定标准分门别类进行对比。找出异同点，分清研究问题和学习对象的特征及相互关系。如：区分化学变化和物理变化时，需找出区分标准——反应前后的物质是否为同种物质。（3）归纳演绎归纳是解决一般与特殊的重要方法。归纳时应注意对某些或个别的化学现象、化学问题等进行观察，总结它们的共同点。演绎是利用一般的知识、原理等对特殊的事实、现象进行分析，从而认识特殊情形的本质特征、属性。演绎时注意大小前提的正确性，如：元素周期律的发现及元素周期表的建立，既是比较归纳的结晶，也是演绎的功劳。发展科学探究能力：科学探究的活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达及运用等活动，科学思维具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性。下面谈谈科学探究的几种能力。(1)观察能力观察能力是在亲身实验的条件下观察事物的能力，是有目的、有计划地感知客观事物的能力。观察能力的培养重在观察、发现问题，在科学探究中很重要的一点就是把观察到的内容通过文字描述或者绘图等多种形式表达出来。观察是科学探究的重要手段。(2)提出问题的能力学生在生活、学习活动中，对自己身边的生活现象或学习化学时遇到的一些事例，能依据所给资料提出有探究价值的问题，并能对可能的答案作出猜想或假设。(3)操作能力科学探究往往是以实验为载体进行的，而科学探究的重要环节是通过实验验证假设与猜想，从而得出正确的结论，要动手实验，首先要掌握实验操作的基本技能，然后再按一定的操作顺序进行操作。常言道“实践出真知”，就说明了动手操作的重要性。(4)分析能力分析是通过对整体中的各个部分进行单独研究从而了解整体本质的探究方法。实验过程中要对实验现象、实验数据进行分析，找出它们的规律，然后要思考这些数据说明了什么，对你的假设是否有帮助。对整体中各个部分的研究是认识整体过程的基础。 (5)比较能力比较是将两件或两件以上的事物，通过诸多方面的比较，从而得出异同的过程。比较是分类、归纳和概括的基础。比较能力的培养，对学生认识事物、掌握规律起着巨大作用。因此，在科学探究中应重视比较能力的培养。(6)归纳概括能力归纳概括是根据一部分信息来推断总体信息。要正确地做出归纳概括，从总体中选出的样本就必须具有代表性、广泛性。如：在学习酸的化学性质时，盐酸和稀硫酸都能使紫色的石蕊试液变红，即可归纳概括出大多数酸溶液都能使紫色石蕊试液变红，这就利用r归纳概括技能。 (7)推理能力当你对观察到的现象做出解释时，即在进行推理时，要注意推理不一定就是事实，即使是根据正确的观察做出的推论，也可能是错误的。要证明推论正确，唯一的方法就是再进一步观察、调查和研究。(8)评价能力做出评价就是评估某件事情的好坏、对错。如：评价一个实验方案的设计是否合理，操作是否方便，对环境是否有害等。做出评价前，需要全面地考虑到事情的正面与反面，并明确自己持有什么样的观点和评价标准。在科学探究中要学会评价。 (9)合作学习能力化学学习中的科学探究过程，往往是学生小组或团队活动的过程，在合作探究中，学生应具有团结协作、资源共享的能力。化学科学探究性试题分类： (1)发现问题类探究题从生活现象、自然现象和实验现象中选出有价值的问题。解释此类问题的关键：观察、分析、联想，提出的问题要有探究价值，要有利于设计实验方案，有利于现象的观察和描述。解答此类探究题的方法：根据题目要求，从不同的角度提出问题，并进行猜想和假设。可以从以下八个方面提出问题和进行猜想： a．从“对立面”中发现问题和猜想；b．从“逆向思维”中发现问题和猜想；c.从生活或实验中发现问题和猜想； d．从探索闪果中发现问题和猜想；e．在异常中发现问题和猜想；f．在类比中发现问题和猜想；g．在归纳判断中发现问题和猜想；h．在“理所当然”中发现问题和猜想。然后结合猜想，依据已有的知识经验(如：物质的颜色、状态、气味等宏观性质和特征)去解答问题。注意提出的假设要周密、合理，有科学依据。 (2)假设、验证类探究题对问题有可能的答案作出猜想或假设，并据已有的知识经验对猜想或假设作出初步验证计划，以便设计实验方案。解答时，一是要围绕问题从不同的角度、不同的侧面进行假设或猜想，假设越全面，结论越可靠；二是要注意假设的合理性，要符合化学规律、化学原理，不能凭空设想；三是要从本质上去分析现象，抓住本质提出假设。(3)收集证据、解释与结论类探究题此类探究题是运用调查、查阅资料等方式收集解决问题的证据，并对所收集的证据和获得的信息进行简单的加工与整理，通过分析比较、分类、归纳概括等方法，认识知识之间的联系，从而得出正确的结论并对结论作出正确的解释。收集证据，要有较强的实证意识，会观察、记录，准确精练的表述是解答此类题目的关键。 (4)结果分析、反思与评价类探究题此类探究题是对所获得的事实、证据进行总结、归纳，得出正确结论，对探究活动进行反思与评价。解答时可用比较、分类、概括、归纳等方法对证据和事实进行加工处理，利用逆向思维，对探究结果进行评价。而实验评价题是由题目提供一套或多套方案，从某一角度或几个方面评价方案的优劣。(5)综合性探究类此类探究题是对科学探究的基本过程中的几要素进行全方位的考查，体现探究的全过程，解答时要注意结合实践经验和亲身体验，探究性地提出问题，用观察到的现象和数据进行推理、判断，根据试题的目的和要求，结合题设巾的材料，进行解答，思维要有开放性。质量守恒定律的概念及对概念的理解: (1)概念：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律。 (2)对概念的理解: ①质量守恒定律只适用于化学反应，不能用于物理变化例如，将2g水加热变成2g水蒸气，这一变化前后质量虽然相等，但这是物理变化，不能说它遵守质量守恒定律。 ②质量守恒定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒，如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定守恒。 ③质量守恒定律中的第一个“质量”二字，是指“参加”化学反应的反应物的质量，不是所有反应物质量的任意简单相加。例如，2g氢气与8g氧气在点燃的条件下，并非生成10g水，而是1g氢气与8g氧气参加反应，生成9g水 ④很多化学反应中有气体或沉淀生成，因此“生成的各物质质量总和”包括了固态、液态和气态三种状态的物质，不能把生成的特别是逸散到空气中的气态物质计算在“总质量”之外而误认为化学反应不遵循质量守恒定律 质量守恒定律的微观实质: (1)化学反应的实质在化学反应过程中，参加反应的各物质(反应物) 的原子，重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为：(2)质量守恒的原因在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子本身的质量也没有改变，所以，反应前后的质量总和必然相等。例如，水通电分解生成氢气和氧气，从微观角度看：当水分子分解时，生成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。&质量守恒定律的延伸和拓展理解:质量守恒定律要抓住“六个不变”，“两个一定变”“两个可能变”。
如从水电解的微观示意图能得出的信息：①在化学反应中，分子可以分成原子，原子又重新组合成新的分子； ②一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，或一个氧分子由两个氧原子构成、一个氧分子由两个氢原子构成。或氢气、氧气是单质，水是化合物③原子是化学变化中的最小粒子。④水是由氢、氧两种元素组成的。 ⑤在化学反应，氧元素的种类不变。⑥在化学反应中，原子的种类、数目不变。 ⑦参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 质量守恒定律的发现: 1. 早在300多年前，化学家们就对化学反应进行定量研究。1673年，英国化学家波义耳(RobertBoyle, )在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。 2. 1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里锻烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里物质的总质量，在锻烧前后并没有发生变化。经过反复实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。 3. 1774年，法国化学家拉瓦锡用精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量之间的关系，得到的结论是:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 4. 后来.人们用先进的测址仪器做了大量精度极高的实验，确认拉瓦易的结论是正确的。从此，质量守恒定律被人们所认识。质量守恒定律的应用: (1)解释问题 ①解释化学反应的本质—生成新物质，不能产生新元素(揭示伪科学的谎言问题)。 ②解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物。 (2)确定反应物或生成物的质量确定反应物或生成物的质量时首先要遵循参加反应的各种物质的质量总量等于生成的各种物质的质量总和；其次各种物质的质量比等于相对分子质量与化学计量数的乘积之比。(3)确定物质的元素组成理解在化学反应前后，元素的种类不发生改变。可通过计算确定具体的元素质量。 (4)确定反应物或生成物的化学式比较反应前后各种原子个数的多少，找出原子个数的差异。但不能忘记化学式前的化学计量数。 (5)确定某物质的相对分子质量(或相对原子质量)运用质量守恒定律确定某物质的相对分子质量 (或相对原子质量)时，首先寻找两种已知质量的物质，再根据化学方程式中各物质间的质量成正比即可计算得出。注意观察物质化学式前面的化学计量数。 (6)确定化学反应的类型判定反应的类型，首先根据质量守恒定律判断反应物、生成物的种类和质量(从数值上看，反应物质量减少，生成物质最增加)。如果是微观示意图，要对比观察减少的粒子和增加的粒子的种类和数目再进行判断。(7)判断化学方程式是否正确根据质量守恒定律判断化学方程式的对与否关键是看等号两边的原子总数是否相等，同时注意化学式书写是否有误。化学方程式的书写原则遵循两个原则：一是必须以客观事实为基础，绝不能凭空设想、主观臆造事实上不存在的物质和化学反应；二是遵循质量守恒定律，即方程式两边各种原子的种类和数目必须相等。 书写化学方程式的具体步骤:(1)写：根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。反应物在左，生成物在右，中间用横线连接，如: H2+O2——H2O，H2O——H2+O2。 (2)配：根据反应前后原子的种类和数目不变的原则，在反应物和生成物的化学式前配上适当的化学计量数，使各种元素的原子个数在反应前后相等，然后将横线变成等号。配平后，化学式前的化学计量数之比应是最简整数比，如:2H2+O2=2H2O，2H2O= 2H2+O2。 (3)注：注明反应条件【如点燃、加热(常用“△”表示)、光照、通电等〕和生成物的状态(气体用“↑”。沉淀用“↓”。)。如:2H2+O22H2O，2H2O2H2↑+O2↑。 化学计量数:化学计量数指配平化学方程式后,化学式前面的数字。在化学方程式中，各化学式前的化学计量数之比应是最简整数比，计数量为1时，一般不写出。书学化学方程式的常见错误:
书写化学方程式时条件和气体、沉淀符号的使用:（1）.“△”的使用 ①“△”是表示加热的符号，它所表示的温度一般泛指用酒精灯加热的温度。 ②如果一个反应在酒精灯加热的条件下能发生，书写化学方程式时就用“△”，如:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。 ③如果一个反应需要的温度高于用酒精灯加热的温度，一般用“高温”表示;如:CaCO3CaO+ CO2↑&（2）“↑”的使用&①“↑”表示生成物是气态，只能出现在等号的右边。 ②当反应物为固体、液体，且生成的气体能从反应体系中逸出来，气体化学式后应该加“↑”。如Fe+ 2HCl==FeCl2+H2↑。 ③当反应物是溶液时，生成的气体容易溶于水而不能从反应体系中逸出来，则不用“↑”，如:H2SO4+ BaCl2==FeCl2+2HCl④只有生成物在该反应的温度下为气态，才能使用“↑”。 ⑤若反应物中有气态物质，则生成的气体不用标 “↑”。如:C+O2CO2 （3）“↓”使用 ①“↓”表示难溶性固体生成物，只能出现在等号的右边②当反应在溶液中进行，有沉淀生成时，用 “↓”，如:AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3③当反应不在溶液中进行，尽管生成物有不溶性固体，也不用标“↓”，如:2Cu+O22CuO ④反应在溶液中进行，若反应物中有难溶性物质，生成物中的难溶性物质后面也不用标“↓”。如:Fe +CuSO4==FeSO4+Cu.化学方程式中“↑”和“↓”的应用：①“↑”或“↓”是生成物状态符号，无论反应物是气体还是固体，都不能标“↑”或“↓”; ②若反应在溶液中进行且生成物中有沉淀，则使用“↓”；若不在溶液中进行，无论生成物中是否有固体或难溶物，都不使用“↓”; ③常温下，若反应物中无气体，生成物中有气体.提取信息书写化学方程式的方法:&&&&& 书写信息型化学方程式是中考热点，题目涉及社会、生产、生活、科技等各个领域，充分体现了化学学科的重要性，并考查了同学们接受信息、分析问题和解决问题的能力。解答这类题日的关键是掌握好化学方程式的书写步骤，可按两步进行:首先正确书写反应物和生成物的化学式，并注明反应条件及生成物状态；第二步就是化学方程式的配平。
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