Question

1．某興趣小組為驗證日常生活用的火柴頭上含有KClO₃、MnO₂、S，設(shè)計了如圖1實驗流程圖：

請回答以下問題：
（1）為驗證氣體A，按圖2所示進行實驗：若能觀察到KMnO₄溶液（紫紅色）褪色的現(xiàn)象，即可證明火柴頭上含有S元素．
（2）要證明火柴頭中含有Cl元素的后續(xù)實驗步驟是取濾液C，加入HNO₃和AgNO₃溶液，若觀察到白色沉淀產(chǎn)生，即可證明火柴頭中含有氯元素．
（3）有學(xué)生提出檢驗火柴頭上KClO₃另一套實驗方案：（如圖3）

有關(guān)的離子反應(yīng)方程式為ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-，有人提出上述方法中出現(xiàn)白色沉淀并不能充分說明火柴頭上KClO₃的存在，其理由是二氧化錳和濃鹽酸加熱也發(fā)生反應(yīng)生成氯氣．
（4）該小組猜測濾渣D對雙氧水分解制氧氣的速率會產(chǎn)生一定的影響，設(shè)計并進行了以下5次實驗．

實驗次數(shù)	H2O2溶液質(zhì)量分數(shù)%	H2O2溶液用量/毫升	物質(zhì)D用量/克	反應(yīng)溫度/℃	收集氣體體積/毫升	所需時間/秒
①	30	5	0	85	2	3.8
②	15	2	0.1	20	2	2.8
③	15	2	0.2	20	2	2.2
④	5	2	0.1	20	2	7.4
⑤	30	5	0	55	2	10.5

由上表可知，實驗①和⑤能證明溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，實驗②和③，證明物質(zhì)D的用量越大，反應(yīng)速率越快．
（5）寫出步驟①中發(fā)生反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，S+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$SO₂．

Answer 1

分析 （1）火柴頭中含有硫能燃燒，S與O₂反應(yīng)生成了SO₂，SO₂具有還原性，可用酸性高錳酸鉀溶液來檢驗；
（2）氯離子和酸性硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀；
（3）亞硝酸根離子具有還原性，能還原氯酸根離子生成氯離子，氯離子和酸性硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀；二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)；
（4）根據(jù)圖表知，當其它條件都相同只有D的量不同時能證明D的用量與反應(yīng)速率的關(guān)系；
（5）在二氧化錳作催化劑、加熱條件下氯酸鉀能發(fā)生分解反應(yīng)生成氧氣，在點燃條件下，硫燃燒生成二氧化硫．

解答 解：（1）從氧化還原反應(yīng)角度考查SO₂的檢驗可用KMnO₄溶液，SO₂具有還原性，能被KMnO₄溶液氧化，
故答案為：KMnO₄溶液（紫紅色）褪色；
（2）氯離子和酸性硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，取濾液C，加入HNO₃和AgNO₃溶液，若觀察到白色沉淀產(chǎn)生，即可證明火柴頭中含有氯元素，
故答案為：取濾液C，加入HNO₃和AgNO₃溶液，若觀察到白色沉淀產(chǎn)生，即可證明火柴頭中含有氯元素；
（3）KClO₃具有強氧化性，亞硝酸鈉具有還原性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯離子，氯離子和硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的氯化銀白色沉淀，離子反應(yīng)方程式為：ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-，上述方法中出現(xiàn)的現(xiàn)象并不能充分說明火柴頭上有KClO₃的存在，因為二氧化錳和濃鹽酸加熱也發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，
故答案為：ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-；二氧化錳和濃鹽酸加熱也發(fā)生反應(yīng)生成氯氣；
（4）根據(jù)圖表知，當其它條件都相同只有D的量不同時能證明D的用量與反應(yīng)速率的關(guān)系，則實驗②和③能證明證明物質(zhì)D的用量越大，反應(yīng)速率越快，故答案為：②；③；
（5）在二氧化錳作催化劑、加熱條件下氯酸鉀能發(fā)生分解反應(yīng)生成氧氣，反應(yīng)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，在點燃條件下，硫燃燒生成二氧化硫，反應(yīng)方程式為：S+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$SO₂，
故答案為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，S+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$SO₂．

點評 本題考查物質(zhì)的組成和含量的實驗，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意氧化還原反應(yīng)應(yīng)用，題目難度不大．