Question

火柴头上通常含有氯酸钾、二氧化锰、硫等物质．某研究性学习小组进行火柴头中有关物质的实验探究．
（1）检验火柴头中含有硫．将两根火柴放在如图所示实验装置中漏斗下方，用 一根燃着的火柴点燃，慢慢拉动注射器活塞抽气，让火柴燃 烧产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察到高锰酸钾溶液 褪色，燃烧产生的气体中一定含有SO₂．
①写出高锰酸钾溶液褪色为Mn²⁺的离子方程式：

 

②

 

（填“能”或“不能”）用紫色石蕊试液替代试管中的酸性高锰酸钾溶液来检验二氧化硫的存在．简述理由

 

．
（2）测定火柴头中KClO₃的含量，主要实验步骤如下：
第一步：刮取火柴头，小心研碎，称得质量为2.450g；
第二步：用适量蒸馏水充分浸泡后

 

（填一种分离方法）、洗涤残渣；
第三步：往装有滤液和洗涤液的烧杯中加入过量NaNO₂溶液、AgNO₃溶液和稀硝酸，搅拌，充分反应后，过滤、洗涤沉淀；
第四步：干燥沉淀物，称得其质量为1.435g．
①实验中发生的反应是：KClO₃+3NaNO₂+AgNO₃=AgCl↓+3NaNO₃+KNO₃其中，NaNO₂是

 

（填“氧化剂”或“还原剂”）；反应中AgNO₃、NaNO₂均需要过量的原因是：

 

．
②实验测得火柴头中KClO₃的质量分数为

 

．
③如果第三步中，未洗涤AgCl沉淀，测得KClO₃的质量分数将

 

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,物质的分离、提纯的基本方法选择与应用

专题：实验探究和数据处理题,物质检验鉴别题

分析：（1）①二氧化硫具有还原性被高锰酸钾溶液氧化生成硫酸；
②二氧化碳也能使紫色石蕊试液；
（2）①NaNO₂、AgNO₃均需要过量是为了把氯酸根离子中的氯元素全部还原为氯离子和银离子沉淀；
②依据氯元素守恒计算；
③未洗涤氯化银沉淀，测定的氯元素增多，测定结果偏大．

解答： 解：（1）①二氧化硫具有还原性被高锰酸钾溶液氧化生成硫酸，反应的离子方程式为：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
故答案为：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
②燃烧产生的气体中可能还含有二氧化碳，二氧化碳也能使紫色石蕊试液，
故答案为：不能，燃烧产生的气体中可能还含有二氧化碳；
（2）用适量蒸馏水充分浸泡后过滤，然后洗涤残渣，故答案为：过滤；
①NaNO₂中，N的化合价升高，是还原剂；NaNO₂、AgNO₃均需要过量是为了把氯酸根离子中的氯元素全部还原为氯离子和银离子沉淀，使测定的结果更准确，
故答案为：还原剂；确保KClO₃中氯元素全部转化为AgCl沉淀；
②依据氯元素守恒计算，沉淀物为AgC，称得其质量为1.435g，物质的量=

1.435g

143.5g/mol

=0.01mol，KClO₃物质的量为0.01mol，刮取火柴头，小心研碎，称得质量为2.45g实验测得火柴头中KClO₃的质量分数=

0.01mol×1225.5g/mol

2.45g

×100%=50%，
故答案为：50%；
③如果第三步中，未洗涤氯化银沉淀，测定的沉淀增大，计算得到氯元素物质的量增多，测定结果偏大，
故答案为：偏大．

点评：本题考查了物质成分和性质的实验探究方法和实验设计，反应现象和物质性质是解题关键，掌握基础，分析题干信息解决问题，题目难度中等．