Question

火柴頭上通常含有氯酸鉀、二氧化錳、硫等物質(zhì)．某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行火柴頭中有關(guān)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究．

（1）檢驗(yàn)火柴頭中含有硫?qū)�兩根火柴放在如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置中漏斗下面，用一根燃著的火柴點(diǎn)燃它，慢慢拉動(dòng)注射器活塞抽氣，讓火柴燃燒產(chǎn)生的氣體通過(guò)稀品紅溶液，觀(guān)察到品紅溶液褪色．
①燃燒產(chǎn)生的氣體中一定含有

 

．
②可用于替代試管中品紅溶液的試劑有

 

（填標(biāo)號(hào)）．
A．稀高錳酸鉀酸性溶液     B．飽和石灰水        
C．稀溴水                       D．燒堿溶液
③某同學(xué)提出用圖乙所示方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更為簡(jiǎn)便．他的操作是：
i．當(dāng)圖乙中所示火柴頭燃燒完時(shí)，立即移出火柴；
ii．

 

．
（2）證明火柴中的氯元素是以氯酸鉀的形式存在，而不是以氯化鉀的形式存在，請(qǐng)完成下列操作：
①取3～4根火柴，摘下火柴頭，浸入水中，片刻后，取少量溶液于試管中，加入少量的硝酸銀溶液，沒(méi)有白色沉淀生成；
②再往上述溶液中加入稀硝酸和NaNO₂溶液，觀(guān)察到有白色沉淀生成．反應(yīng)的離子方程式是

 

；
③將燃盡的火柴頭浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于試管中，滴加AgNO₃和稀硝酸，可觀(guān)察到白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明將燃盡的火柴頭浸泡在少量水中，會(huì)有

 

物質(zhì)被浸出，說(shuō)明火柴頭燃燒時(shí)其中含有的

 

轉(zhuǎn)化為該物質(zhì)．
（3）測(cè)定火柴頭中KClO₃的含量主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（i）刮取火柴頭，小心研碎，稱(chēng)得質(zhì)量為2.45g；
（ii）用適量蒸餾水充分浸泡后過(guò)濾、洗滌殘?jiān)��?br />（iii）往裝有濾液和洗滌液的燒杯中加入過(guò)量的NaNO₂溶液、AgNO₃溶液和稀硝酸，攪拌，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌沉淀；
（iv）干燥沉淀物，稱(chēng)得其質(zhì)量為1.435g．
①反應(yīng)中NaNO₂、AgNO₃均需要過(guò)量的原因是

 

；
②實(shí)驗(yàn)測(cè)得火柴頭中KClO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

；
③如果第ii步中未洗滌沉淀殘?jiān)�，測(cè)得KC1O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將

 

（填“偏大”、“偏小”、或“無(wú)影響”，下同）；如果第Ⅲ步中未洗滌AgCl沉淀，測(cè)得KClO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將

 

．

Answer 1

分析：（1）①火柴頭上通常含有氯酸鉀、二氧化錳、硫，燃燒產(chǎn)生的氣體中一定含二氧化硫；
②檢驗(yàn)二氧化硫氣體，利用二氧化硫的還原性可以和溴水發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色，二氧化硫和高錳酸鉀溶液反應(yīng)，溶液紫紅色褪去；飽和石灰水和燒堿溶液吸收二氧化硫但無(wú)現(xiàn)象；
③分析裝置圖操作判斷需要的操作；
（2）②加入硝酸銀溶液無(wú)沉淀生成，說(shuō)明不是KCl，加入稀硝酸和NaNO₂溶液，觀(guān)察到有白色沉淀生成說(shuō)明亞硝酸根離子被氯酸根離子氧化為硝酸根離子，氯酸根離子被還原為氯離子和陰離子結(jié)合生成白色沉淀；
③依據(jù)氯離子的性質(zhì)分析，結(jié)合火柴頭成分和燃燒發(fā)生的反應(yīng)判斷燃燒過(guò)程中生成了氯化鉀；
（3）①NaNO₂、AgNO₃均需要過(guò)量是為了把氯酸根離子中的氯元素全部還原為氯離子和銀離子沉淀；
②依據(jù)氯元素守恒計(jì)算；
③未洗滌沉淀殘?jiān)�溶液中氯酸根離子損耗結(jié)構(gòu)偏��；未洗滌氯化銀沉淀，測(cè)定的氯元素增多，測(cè)定結(jié)果偏大．

解答：解：（1）①火柴頭上通常含有氯酸鉀、二氧化錳、硫，其中硫燃燒生成二氧化硫氣體，燃燒產(chǎn)生的氣體中一定含二氧化硫，故答案為：二氧化硫；
②檢驗(yàn)二氧化硫氣體，利用二氧化硫的還原性可以和溴水發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色，二氧化硫和高錳酸鉀溶液反應(yīng)，溶液紫紅色褪去；飽和石灰水和燒堿溶液吸收二氧化硫但無(wú)現(xiàn)象，
故答案為：AC；
③分析裝置圖操作判斷需要的操作，火柴頭燃燒生成二氧化硫氣體，所以迅速將甲燒杯扣在乙燒杯上，充分震蕩乙燒杯，觀(guān)察品紅試液是否褪色判斷生成二氧化硫氣體，若品紅褪色說(shuō)明生成二氧化硫氣體，
故答案為：迅速將甲燒杯扣在乙燒杯上，充分震蕩乙燒杯；
（2）②加入硝酸銀溶液無(wú)沉淀生成，說(shuō)明不是KCl，加入稀硝酸和NaNO₂溶液，觀(guān)察到有白色沉淀生成說(shuō)明亞硝酸根離子被氯酸根離子氧化為硝酸根離子，氯酸根離子被還原為氯離子和陰離子結(jié)合生成白色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-，
故答案為：ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=AgCl↓+3NO₃^-；
③將燃盡的火柴頭浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于試管中，滴加AgNO₃和稀硝酸，可觀(guān)察到白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明將燃盡的火柴頭浸泡在少量水中，溶出氯化鉀，含有氯離子，依據(jù)氯離子的性質(zhì)分析，結(jié)合火柴頭成分和燃燒發(fā)生的反應(yīng)判斷燃燒過(guò)程中生成了氯化鉀是說(shuō)明火柴頭燃燒時(shí)其中含有的KClO₃轉(zhuǎn)化為KCl，
故答案為：KCl；KClO₃；
（3）①NaNO₂、AgNO₃均需要過(guò)量是為了把氯酸根離子中的氯元素全部還原為氯離子和銀離子沉淀，使測(cè)定的結(jié)果更準(zhǔn)確，
故答案為：確保KClO₃中氯元素全部轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀；
②依據(jù)氯元素守恒計(jì)算，沉淀物為AgC，稱(chēng)得其質(zhì)量為1.435g，物質(zhì)的量=

1.435g

143.5g/mol

=0.01mol，KClO₃物質(zhì)的量為0.01mol，刮取火柴頭，小心研碎，稱(chēng)得質(zhì)量為2.45g實(shí)驗(yàn)測(cè)得火柴頭中KClO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.01mol×122.5g/mol

2.45g

×100%=50%，
故答案為：50%；
③未洗滌沉淀殘?jiān)�溶液中氯酸根離子損耗，測(cè)定結(jié)果偏小；未洗滌氯化銀沉淀，測(cè)定的招來(lái)增大，計(jì)算得到氯元素物質(zhì)的量增多，測(cè)定結(jié)果偏大，
故答案為：偏��；偏大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)成分和性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，反應(yīng)現(xiàn)象和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，掌握基礎(chǔ)，分析題干信息解決問(wèn)題，題目難度中等．