某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KclO3、MnO2、S,设计了如图1实验流程:
请回答以下问题:
(1)为验证气体A,按图2甲所示进行实验:若能观察到______的现象,即可证明火柴头上含有S元素.
(2)步骤②的实验操作装置如2乙所示,该操作的名称是______,其工作原理是______.
(3)要证明火柴头中含有Cl元素的后续实验步骤是______.
(4)有学生提出检验火柴头上KClO3另一套实验方案(如图3):有关的离子反应方程式为______,有人提出上述方法中出现白色沉淀并不能充分说明火柴头上KClO3的存在,其理由是______.
(5)该小组猜测滤渣D对双氧水分解制氧气的速率会产生一定的影响,设计并进行了以下5次实验.
实验次数 | H2O2溶液质量分数% | H2O2溶液用量/毫升 | 物质D用量/克 | 反应温度/℃ | 收集气体体积/毫升 | 所需时间/秒 |
① | 30 | 5 | 0 | 85 | 2 | 3.8 |
② | 15 | 2 | 0.1 | 20 | 2 | 2.8 |
③ | 15 | 2 | 0.2 | 20 | 2 | 2.2 |
④ | 5 | 2 | 0.1 | 20 | 2 | 7.4 |
⑤ | 30 | 5 | 0 | 55 | 2 | 10.5 |
(6)写出步骤①中发生反应的化学方程式______.
(1)从氧化还原反应角度考查SO2的检验可用KMnO4溶液,SO2具有还原性,能被KMnO4溶液氧化;故答案为:KMnO4溶液(紫红色)褪色
(2)本小题考查新教材中出现的减压过滤,其基本原理是压强问题,利用压强差加快过滤速度;故答案为:减压过滤(或抽滤),工作原理是:当找开自来水龙头,装置内部的空气随自来水被带走,导致装置内部压强减小,使过滤速度加快,得到较干燥的固体物质.
(3)KCl可溶于水,所以滤液C中含有KCl,可用HNO3和AgNO3溶液检验;故答案为:取滤液C,加入HNO3和AgNO3溶液,若观察到白色沉淀产生,即可证明火柴头中含有氯元素.
(4)通过浸泡得到KClO3溶液,然后被NaNO2还原为Cl-,但要考虑AgNO2不溶于水,能溶与稀硝酸的性质;故答案为:ClO3ˉ+3NO2ˉ+Ag+=AgCl↓+3NO3ˉ
AgNO2与AgCl均为不溶于水的白色沉淀.
(5)从反应条件的控制出发,可从表中数据得到影响化学反应速率的几个因素,在②和③中,H2O2溶液质量分数%、用量,反应温度、收集的气体体积均不变,只有D的用量改编,故能证明D的用量与反应速率的关系;故答案为:②和③.
(6)要求写出相关反应方程式,主要考查思维的严密性,特别注意单质S燃烧生成SO2;故答案为:2KClO3
2KCl+3O2↑ S+O2 MnO2 .
SO2. 点燃 .