Question

小明进行了下列实验（图甲）：将几根火柴捆在一起，伸入到一集气瓶中，用另一根火柴点燃，等火柴头燃烧完后取出．迅速将集气瓶口与另一装有酸性KMnO₄溶液的集气瓶瓶口对接，振荡，发现红色KMnO₄溶液颜色消失．

【提出问题】问题1：火柴头的成分是什么？
问题2：是什么气体使KMnO₄溶液褪色？
【查找资料】小明从文献中查到：火柴头的主要成分为KClO₃、硫磺粉（S）、三硫化二锑（Sb₂S₃）、玻璃粉等．
（1）写出火柴头燃烧时发生的化学方程式（任写一个）：

 

【作出猜想】可能是CO、CO₂或SO₂使KMnO₄溶液褪色的，也可能是

 

使KMnO₄溶液褪色的．
【实验探究】CO₂气体是否使酸性KMnO₄溶液褪色？
（2）指明集气瓶中CO₂的来源

 

．
实验室提供了如图（A-E）装置图：
（3）请你从上述装置中选择制取并收集CO₂的装置图（填序号）

 

（4）将制得的CO₂气体通入酸性高锰酸钾溶液中，发现酸性高锰酸钾溶液不褪色．
在老师的指导下，实验小组的同学通过实验验证其它气体，证明了SO₂气体可以
使酸性KMnO₄溶液褪色．
【讨论交流】该实验小组的同学通过讨论，提出了如下问题，请你帮助解决．
（5）SO₂气体是大气污染物之一．SO₂溶于雨水，通过进一步反应会形成酸雨．在我国，导致生成酸雨的SO₂主要来自于

 

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（6）上述验证CO₂不能使酸性KMnO₄溶液褪色的实验过于复杂，请你设计一个更为简单的实验完成该实验

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,二氧化碳的实验室制法,酸雨的产生、危害及防治,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：火柴头的主要成分KClO₃受热易分解，硫磺粉（S）易与氧气发生化学反应生成二氧化硫，火柴梗的主要成分为碳，易燃烧生成二氧化碳；实验室制取二氧化碳所用的药品为石灰石和稀盐酸，所用的发生装置为固液常温反应型，二氧化硫的形成与含硫物质有关，要想使实验简单，可以考虑采用药品的简单来源．

解答：解：（1）分析火柴头所含有的物质，可以发现，氯酸钾易分解，硫易燃烧，火柴梗的主要成分碳易燃烧，有关的化学方程式为：2KClO₃

△   .

2KCl+3O₂↑；S+0₂

点燃  .

SO₂；C+O₂

△   .

CO₂；二氧化碳或二氧化硫能与水反应生成酸，可能是生成的酸性物质使高锰酸钾溶液褪色，故填：S+0₂

点燃  .

SO₂；二氧化碳或二氧化硫与是反应生成的酸；
（2）空气中本身含有二氧化碳，而火柴梗燃烧时也会生成二氧化碳，这样就可以确定瓶中二氧化碳的来源，故填：空气本身含有的CO₂；火柴梗燃烧生成CO₂；
（3）实验室制取二氧化碳所用的药品为石灰石和稀盐酸，所用的发生装置为固液常温反应型，故填：BE；
（5）二氧化硫的形成与含硫物质的排放有很大的关系，如化石燃料（如煤、石油等）的燃烧，硫酸厂排出的废气，利用硫酸的工厂排出的废气，故填：化石燃料（如煤、石油等）的燃烧；
（6）人呼出的气体中就含有二氧化碳，所以验证CO₂不能使酸性KMnO₄溶液褪色就可以用呼出的气体，故填：用吸管（或导管）向装有酸性KMnO₄溶液的容器中吹气．

点评：本题通过探究使高锰酸钾褪色的物质，考查了二氧化碳的实验室制法，仪器的选择，同时考查了二氧化硫的来源，完成此类题目，要注意课本知识的灵活性和综合性应用．