Question

（2009?合肥三模）某興趣小組為驗證日常生活用的火柴頭上含有KClO₃、MnO₂、S，設計了以下實驗流程圖：

請回答下列問題：
（1）寫出步驟①中發生反應的化學方程式

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；S+O₂

點燃  .

SO₂

．
（2）為驗證氣體A中所含的成份，按如圖所示進行實驗，用于檢驗A的溶液X是

紫紅色的KMnO₄溶液

，若觀察到

褪色

現象，即可證明火柴頭上含有S．
（3）有學生提出檢驗火柴頭有KClO₃的某套實驗方案：

有關的離子方程式為

ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺═3Cl₂↑+3H₂O

，

Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-

．有人提出上述方法中出現的現象并不能充分說明火柴頭上有KClO₃的存在，其理由是

MnO₂與濃鹽酸共熱也可產生氯氣

．
（4）該小組猜測濾渣D對雙氧水分解制氧氣的速率會產生一定的影響，設計并進行了以下5次實驗．

實驗序號	H2O2溶液 質量分數%	H2O2溶液 用量/毫升	物質D用量（g）	反應溫度（℃）	收集氣體 體積/毫升	所需時間（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

請分析上表數據，可得出什么結論？

實驗①和⑤能證明溫度越高反應速率越快，實驗②和③能證明D的用量越大反應速率越快，實驗②和④證明H₂O₂的質量分數越大反應速率越快

．

Answer 1

分析：（1）依據火柴頭上含有KClO₃、MnO₂、S物質的性質分析判斷，氯酸鉀在二氧化錳做催化劑作用分解生成氯化鉀和氧氣，硫單質燃燒和氧氣反應生成二氧化硫氣體；
（2）利用燃燒可能生成二氧化硫氣體，結合二氧化硫具有還原性，可以還原高錳酸鉀溶液使溶液褪色證明；
（3）依據流程分析，氯酸鉀在酸性溶液中能氧化氯離子為氯氣；氯氣和碘化鉀反應生成碘單質，遇到淀粉變藍；
（4）根據圖表知，當其它條件都相同只有D的量不同時能證明D的用量與反應速率的關系．

解答：解：（1）步驟①中發生的與此相關的兩個主要反應的方程式：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+O₂↑、S+O₂

點燃  .

SO₂；
故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；S+O₂

點燃  .

 SO₂；
（2）火柴頭上含有KClO₃、MnO₂、S，硫反應生成二氧化硫，通入高錳酸鉀溶液中會反應氧化還原反應，高錳酸鉀溶液褪色；故KMnO₄溶液（紫紅色）褪色，
故答案為：紫紅色的KMnO₄溶液褪色；
（3）依據流程分析，氯酸鉀在酸性溶液中能氧化氯離子為氯氣，反應的離子方程式為：ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺═3Cl₂↑+3H₂O；氯氣和碘化鉀反應生成碘單質，反應的離子方程式為：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；碘單質遇到淀粉變藍；上述方法中出現的現象并不能充分說明火柴頭上有KClO₃的存在，因為二氧化錳和濃鹽酸加熱也發生反應生成氯氣，
故答案為：ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺═3Cl₂↑+3H₂O；Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；MnO₂與濃鹽酸共熱也可產生氯氣；
（4）據圖表知，當其它條件都相同只有D的量不同時能證明D的用量與反應速率的關系，則實驗②和③能證明證明物質D的用量越大，反應速率越快，實驗①和⑤能證明溫度越高，反應速率越快；實驗②和④證明H₂O₂的質量分數越大，反應速率越快，
故答案為：實驗①和⑤能證明溫度越高反應速率越快，實驗②和③能證明D的用量越大反應速率越快，實驗②和④證明H₂O₂的質量分數越大反應速率越快．

點評：本題考查了物質現在的實驗分析驗證和實驗基本操作，物質性質的理解應用時解題關鍵，題目難度中等．