Question

1．某興趣小組為驗(yàn)證日常生活用的火柴頭上含有KClO₃、MnO₂、S，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程圖：

請回答以下問題：
（1）為驗(yàn)證氣體A，按如圖2所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：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）寫出步驟①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+O₂↑、S+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO₂．
（3）步驟②的實(shí)驗(yàn)操作裝置如圖3所示，該操作的名稱是減壓過濾（或抽濾）．
（4）要證明火柴頭中含有Cl元素的后續(xù)實(shí)驗(yàn)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．
（5）有學(xué)生提出檢驗(yàn)火柴頭上KClO₃另一套實(shí)驗(yàn)方案：如圖4所示有關(guān)的離子反應(yīng)方程式為ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺═3Cl₂↑+3H₂O、Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-，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MnO₂與濃鹽酸共熱也可產(chǎn)生氯氣
（6）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(jì)并進(jìn)行了以下5次實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	H2O2溶液 質(zhì)量分?jǐn)?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(shí)驗(yàn)①和⑤證明溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，實(shí)驗(yàn)②和③
證明物質(zhì)D的用量越大，反應(yīng)速率越快．

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(yàn)；
（2）依據(jù)火柴頭上含有KClO₃、MnO₂、S物質(zhì)的性質(zhì)分析判斷，氯酸鉀在二氧化錳做催化劑作用分解生成氯化鉀和氧氣，硫單質(zhì)燃燒和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫氣體；
（3）根據(jù)裝置圖可知裝置名稱；
（4）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；
（5）依據(jù)流程分析，氯酸鉀在酸性溶液中能氧化氯離子為氯氣；氯氣和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，遇到淀粉變藍(lán)；
（6）根據(jù)圖表知，當(dāng)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．

解答 解：（1）從氧化還原反應(yīng)角度考查SO₂的檢驗(yàn)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）步驟①中發(fā)生的與此相關(guān)的兩個主要反應(yīng)的方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+O₂↑、S+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO₂，故答案為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+O₂↑、S+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO₂；
（3）根據(jù)裝置圖可知，該裝置名稱是減壓過濾，故答案為：減壓過濾（或抽濾）；
（4）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；
（5）依據(jù)流程分析，氯酸鉀在酸性溶液中能氧化氯離子為氯氣，反應(yīng)的離子方程式為：ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺═3Cl₂↑+3H₂O；氯氣和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)；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?yàn)槎�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^-+5Cl^-+6H⁺═3Cl₂↑+3H₂O、Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；MnO₂與濃鹽酸共熱也可產(chǎn)生氯氣；
（6）據(jù)圖表知，當(dāng)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(shí)驗(yàn)②和③能證明證明物質(zhì)D的用量越大，反應(yīng)速率越快，實(shí)驗(yàn)①和⑤能證明溫度越高，反應(yīng)速率越快；實(shí)驗(yàn)②和④證明H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快，
故答案為：①；⑤；②；③．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)基本操作，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用時解題關(guān)鍵，題目難度中等．