Question

某興趣小組為驗證日常生活用的火柴頭上含有KClO₃、MnO₂、S，設計了如圖1實驗流程圖：
請回答以下問題：
（1）為驗證氣體A，按圖2甲所示進行實驗：若能觀察到

KMnO₄溶液（紫紅色）褪色

的現象，即可證明火柴頭上含有S元素．
（2）步驟②的實驗操作裝置如上圖2乙所示，該操作的名稱是

減壓過濾（或抽濾）

，其工作原理是

其工作原理是當打開自來水龍頭時，裝置內部的空氣隨自來水被帶走，導致裝置內部產生負壓，從而加快過濾速度，得到較干燥的固體物質

．
（3）要證明火柴頭中含有Cl元素的后續實驗步驟是

取濾液C，加入HNO₃和AgNO₃溶液，若觀察到白色沉淀產生，即可證明火柴頭中含有氯元素

．
（4）有學生提出檢驗火柴頭上KClO₃另一套實驗方案圖3：有關的離子反應方程式為

ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-

．
（5）該小組猜測濾渣D對雙氧水分解制氧氣的速率會產生一定的影響，設計并進行了以下5次實驗．

實驗次數	H2O2溶液質量分數%	H2O2溶液用量/毫升	物質D用量/克	反應溫度/℃	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，化學反應速率越快，實驗

②

和

③

證明物質D的用量越大，反應速率越快．
（6）寫出步驟①中發生反應的化學方程式

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，S+O₂

點燃  .

SO₂

．

Answer 1

分析：（1）火柴頭中含有硫能燃燒，S與O₂反應生成了SO₂，SO₂具有還原性，可用酸性高錳酸鉀溶液來檢驗；
（2）該裝置名稱是減壓過濾，其基本原理是利用壓強差進行過濾；
（3）氯離子和酸性硝酸銀溶液反應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生成不溶于稀硝酸的白色沉淀；
（5）根據圖表知，當其它條件都相同只有D的量不同時能證明D的用量與反應速率的關系；
（6）在二氧化錳作催化劑、加熱條件下氯酸鉀能發生分解反應生成氧氣，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）該裝置名稱是減壓過濾，其工作原理是當打開自來水龍頭時，裝置內部的空氣隨自來水被帶走，導致裝置內部產生負壓，從而加快過濾速度，得到較干燥的固體物質，
故答案為：減壓過濾（或抽濾）；其工作原理是當打開自來水龍頭時，裝置內部的空氣隨自來水被帶走，導致裝置內部產生負壓，從而加快過濾速度，得到較干燥的固體物質；
（3）氯離子和酸性硝酸銀溶液反應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生，即可證明火柴頭中含有氯元素；
（4）KClO₃具有強氧化性，亞硝酸鈉具有還原性，二者能發生氧化還原反應生成氯離子，氯離子和硝酸銀溶液反應生成不溶于稀硝酸的氯化銀白色沉淀，離子反應方程式為：ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-，
故答案為：ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-；
（5）根據圖表知，當其它條件都相同只有D的量不同時能證明D的用量與反應速率的關系，則實驗②和③能證明證明物質D的用量越大，反應速率越快，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生分解反應生成氧氣，反應方程式為：2KClO₃

MnO2 .

△

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

點燃  .

SO₂，
故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

 2KCl+3O₂↑，S+O₂

點燃  .

SO₂．

點評：本題考查了探究物質的組成，注意氯酸鉀不和酸性硝酸銀溶液反應生成白色沉淀，為易錯點．