Question

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)了如圖1實(shí)驗(yàn)流程圖：
請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）為驗(yàn)證氣體A，按圖2甲所示進(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）步驟②的實(shí)驗(yàn)操作裝置如上圖2乙所示，該操作的名稱(chēng)是

減壓過(guò)濾（或抽濾）

，其工作原理是

其工作原理是當(dāng)打開(kāi)自來(lái)水龍頭時(shí)，裝置內(nèi)部的空氣隨自來(lái)水被帶走，導(dǎo)致裝置內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，從而加快過(guò)濾速度，得到較干燥的固體物質(zhì)

．
（3）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

．
（4）有學(xué)生提出檢驗(yàn)火柴頭上KClO₃另一套實(shí)驗(yàn)方案圖3：有關(guān)的離子反應(yīng)方程式為

ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-

．
（5）該小組猜測(cè)濾渣D對(duì)雙氧水分解制氧氣的速率會(huì)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(shí)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能證明溫度越高，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．
（6）寫(xiě)出步驟①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，S+O₂

點(diǎn)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(lái)檢驗(yàn)；
（2）該裝置名稱(chēng)是減壓過(guò)濾，其基本原理是利用壓強(qiáng)差進(jìn)行過(guò)濾；
（3）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；
（4）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；
（5）根據(jù)圖表知，當(dāng)其它條件都相同只有D的量不同時(shí)能證明D的用量與反應(yīng)速率的關(guān)系；
（6）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(diǎn)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(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）該裝置名稱(chēng)是減壓過(guò)濾，其工作原理是當(dāng)打開(kāi)自來(lái)水龍頭時(shí)，裝置內(nèi)部的空氣隨自來(lái)水被帶走，導(dǎo)致裝置內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，從而加快過(guò)濾速度，得到較干燥的固體物質(zhì)，
故答案為：減壓過(guò)濾（或抽濾）；其工作原理是當(dāng)打開(kāi)自來(lái)水龍頭時(shí)，裝置內(nèi)部的空氣隨自來(lái)水被帶走，導(dǎo)致裝置內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，從而加快過(guò)濾速度，得到較干燥的固體物質(zhì)；
（3）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；
（4）KClO₃具有強(qiáng)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^-，
故答案為：ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-；
（5）根據(jù)圖表知，當(dāng)其它條件都相同只有D的量不同時(shí)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，故答案為：②，③；
（6）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

MnO2 .

△

 2KCl+3O₂↑，在點(diǎn)燃條件下，硫燃燒生成二氧化硫，反應(yīng)方程式為：S+O₂

點(diǎn)燃  .

SO₂，
故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

 2KCl+3O₂↑，S+O₂

點(diǎn)燃  .

SO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究物質(zhì)的組成，注意氯酸鉀不和酸性硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀，為易錯(cuò)點(diǎn)．