Question

1．某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO₃、MnO₂、S，设计了以下实验流程图：

请回答以下问题：
（1）为验证气体A，按如图2所示进行实验：若能观察到KMnO₄溶液（紫红色）褪色的现象，即可证明火柴头上含有S元素．
（2）写出步骤①中发生反应的化学方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+O₂↑、S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂．
（3）步骤②的实验操作装置如图3所示，该操作的名称是减压过滤（或抽滤）．
（4）要证明火柴头中含有Cl元素的后续实验步骤是取滤液C，加入HNO₃和AgNO₃溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素．
（5）有学生提出检验火柴头上KClO₃另一套实验方案：如图4所示有关的离子反应方程式为ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺═3Cl₂↑+3H₂O、Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-，有人提出上述方法中出现白色沉淀并不能充分说明火柴头上KClO₃的存在，其理由是MnO₂与浓盐酸共热也可产生氯气
（6）该小组猜测滤渣D对双氧水分解制氧气的速率会产生一定的影响，设计并进行了以下5次实验．

实验 次数	H2O2溶液 质量分数%	H2O2溶液用量/毫升]	物质D 用量/克	反应 温度/℃	收集气体体积/毫升	所需 时间/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，实验①和⑤证明温度越高，化学反应速率越快，实验②和③
证明物质D的用量越大，反应速率越快．

Answer 1

分析 （1）火柴头中含有硫能燃烧，S与O₂反应生成了SO₂，SO₂具有还原性，可用酸性高锰酸钾溶液来检验；
（2）依据火柴头上含有KClO₃、MnO₂、S物质的性质分析判断，氯酸钾在二氧化锰做催化剂作用分解生成氯化钾和氧气，硫单质燃烧和氧气反应生成二氧化硫气体；
（3）根据装置图可知装置名称；
（4）氯离子和酸性硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀；
（5）依据流程分析，氯酸钾在酸性溶液中能氧化氯离子为氯气；氯气和碘化钾反应生成碘单质，遇到淀粉变蓝；
（6）根据图表知，当其它条件都相同只有D的量不同时能证明D的用量与反应速率的关系．

解答 解：（1）从氧化还原反应角度考查SO₂的检验可用KMnO₄溶液，SO₂具有还原性，能被KMnO₄溶液氧化，
故答案为：KMnO₄溶液（紫红色）褪色；
（2）步骤①中发生的与此相关的两个主要反应的方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+O₂↑、S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂，故答案为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+O₂↑、S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂；
（3）根据装置图可知，该装置名称是减压过滤，故答案为：减压过滤（或抽滤）；
（4）氯离子和酸性硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，取滤液C，加入HNO₃和AgNO₃溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素，
故答案为：取滤液C，加入HNO₃和AgNO₃溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素；
（5）依据流程分析，氯酸钾在酸性溶液中能氧化氯离子为氯气，反应的离子方程式为：ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺═3Cl₂↑+3H₂O；氯气和碘化钾反应生成碘单质，反应的离子方程式为：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；碘单质遇到淀粉变蓝；上述方法中出现的现象并不能充分说明火柴头上有KClO₃的存在，因为二氧化锰和浓盐酸加热也发生反应生成氯气，
故答案为：ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺═3Cl₂↑+3H₂O、Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；MnO₂与浓盐酸共热也可产生氯气；
（6）据图表知，当其它条件都相同只有D的量不同时能证明D的用量与反应速率的关系，则实验②和③能证明证明物质D的用量越大，反应速率越快，实验①和⑤能证明温度越高，反应速率越快；实验②和④证明H₂O₂的质量分数越大，反应速率越快，
故答案为：①；⑤；②；③．

点评 本题考查了物质现在的实验分析验证和实验基本操作，物质性质的理解应用时解题关键，题目难度中等．