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)生的氣體通過稀品紅溶液，觀察到品紅溶液褪色．
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）．
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，可觀察到白色沉淀產(chǎn)生，說明將燃盡的火柴頭浸泡在少量水中，會(huì)有

 

物質(zhì)被浸出，說明火柴頭燃燒時(shí)其中含有的

 

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

 

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

 

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

 

（填“偏大”、“偏小”、或“無影響”，下同）；如果第Ⅲ步中未洗滌AgCl沉淀，測得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加入硝酸銀溶液無沉淀生成，說明不是KCl，加入稀硝酸和NaNO₂溶液，觀察到有白色沉淀生成說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)判斷燃燒過程中生成了氯化鉀；
（3）①NaNO₂、AgNO₃均需要過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�。晃聪礈炻然�銀沉淀，測定的氯元素增多，測定結(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加入硝酸銀溶液無沉淀生成，說明不是KCl，加入稀硝酸和NaNO₂溶液，觀察到有白色沉淀生成說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，可觀察到白色沉淀產(chǎn)生，說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)判斷燃燒過程中生成了氯化鉀是說明火柴頭燃燒時(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，稱得質(zhì)量為2.45g實(shí)驗(yàn)測得火柴頭中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，測定結(jié)果偏��；未洗滌氯化銀沉淀，測定的招來增大，計(jì)算得到氯元素物質(zhì)的量增多，測定結(jié)果偏大，
故答案為：偏��；偏大．

點(diǎn)評：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題，題目難度中等．