Question

某化學(xué)小組同學(xué)為了驗(yàn)證日常生活所用火柴頭中的化學(xué)成分（含KClO₃、MnO₂、S等），設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程（見圖-1）；
試回答以下問(wèn)題：
（1）燃著的火柴按圖-2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若試管中能觀察到______的現(xiàn)象，則可證明火柴頭中
含有硫元素．圖中針筒的作用是______．
（2）為了證明火柴頭中含有氯元素，后續(xù)的實(shí)驗(yàn)步驟是______．
（3）有同學(xué)提出檢驗(yàn)火柴頭中KClO₃的另一實(shí)驗(yàn)方案：

試劑A為______，加入NaNO₂的目的是______．
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：簡(jiǎn)述驗(yàn)證濾渣D中含有MnO₂的一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式．______．

Answer 1

解：（1）火柴頭中含有硫能燃燒，S與O₂反應(yīng)生成了SO₂，SO₂具有還原性，可用酸性高錳酸鉀溶液來(lái)檢驗(yàn)；通過(guò)拉出針筒活塞，能夠?qū)⒒鸩耦^燃燒產(chǎn)物加入試管中，
故答案為：KMnO₄溶液褪色或顏色變淺； 使燃燒產(chǎn)生的氣體順利進(jìn)入試管（意思正確即可）；
（2）KCl可溶于水，所以濾液C中含有KCl，可用HNO₃酸化的AgNO₃溶液檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法是：取少量濾液C置于試管中，先后加入HNO₃、AgNO₃溶液，若觀察到白色沉淀產(chǎn)生，即可證明火柴頭中含有氯元素，
故答案為：取少量濾液C置于試管中，先后加入HNO₃、AgNO₃溶液，若觀察到白色沉淀產(chǎn)生，即可證明火柴頭中含有氯元素；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)檢驗(yàn)氯離子證明火柴頭含有氯元素，不能使用鹽酸和硫酸，所以選用硝酸，氯酸鉀具有氧化性，能夠氧化亞硝酸鈉，
故答案為：硝酸（或HNO₃）；還原KClO₃ ；
（4）由于二氧化錳可以加速雙氧水的分解，據(jù)此可以驗(yàn)證二氧化錳，方法是：取少量濾渣D加入裝有少量H₂O₂的試管中，有大量氣泡放出說(shuō)明含有MnO₂，反應(yīng)的方程式是：
2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑，
故答案為：取少量濾渣D加入裝有少量H₂O₂的試管中，有大量氣泡放出說(shuō)明含有MnO₂，2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑（或其他正確答案）．
分析：（1）從氧化還原反應(yīng)角度考查SO₂的檢驗(yàn)可用KMnO₄溶液，SO₂具有還原性，能被KMnO₄溶液氧化；通過(guò)控制針筒的活塞，可以將氣體吸入試管；
（2）KClO₃受熱分解成KCl和O₂，通過(guò)檢驗(yàn)濾液C中存在氯離子證明火柴頭中含有氯元素；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，選用合適的試劑A，亞硝酸鈉具有還原性，能夠被氯酸鉀氧化；
（4）二氧化錳常用作催化劑，可以根據(jù)這個(gè)性質(zhì)設(shè)計(jì)方案．
點(diǎn)評(píng)：本題借助“火柴頭中某些成分的檢驗(yàn)”為基本素材，既考查了元素化合物的性質(zhì)（如SO₂、NaNO₂、KClO₃的性質(zhì)等），又考查對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)條件的控制等，是一道能體現(xiàn)新課程理念試題，本題難度中等．