Question

（2013?普陀區(qū)二模）某化學小組同學為了驗證日常生活所用火柴頭中的化學成分（含KClO₃、MnO₂、S等），設計了以下實驗流程（見圖-1）；
試回答以下問題：
（1）燃著的火柴按圖-2進行實驗，若試管中能觀察到

KMnO₄溶液褪色

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

使燃燒產生的氣體順利進入試管

．
（2）為了證明火柴頭中含有氯元素，后續(xù)的實驗步驟是

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生，即可證明火柴頭中含有氯元素

．
（3）有同學提出檢驗火柴頭中KClO₃的另一實驗方案：

試劑A為

硝酸（或HNO₃）

，加入NaNO₂的目的是

還原KClO₃

．
（4）設計實驗：簡述驗證濾渣D中含有MnO₂的一個實驗方案，并寫出有關反應的化學方程式．

取少量濾渣D加入裝有少量H₂O₂的試管中，有大量氣泡放出說明含有MnO₂、2H₂O₂

MnO2

2H₂O+O₂↑（或其他正確答案）

．

Answer 1

分析：（1）從氧化還原反應角度考查SO₂的檢驗可用KMnO₄溶液，SO₂具有還原性，能被KMnO₄溶液氧化；通過控制針筒的活塞，可以將氣體吸入試管；
（2）KClO₃受熱分解成KCl和O₂，通過檢驗濾液C中存在氯離子證明火柴頭中含有氯元素；
（3）根據(jù)實驗方案，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)這個性質設計方案．

解答：解：（1）火柴頭中含有硫能燃燒，S與O₂反應生成了SO₂，SO₂具有還原性，可用酸性高錳酸鉀溶液來檢驗；通過拉出針筒活塞，能夠將火柴頭燃燒產物加入試管中，
故答案為：KMnO₄溶液褪色或顏色變淺； 使燃燒產生的氣體順利進入試管（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，檢驗方法是：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生，即可證明火柴頭中含有氯元素；
（3）根據(jù)實驗方案，通過檢驗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，有大量氣泡放出說明含有MnO₂，反應的方程式是：
2H₂O₂

MnO2

2H₂O+O₂↑，
故答案為：取少量濾渣D加入裝有少量H₂O₂的試管中，有大量氣泡放出說明含有MnO₂，2H₂O₂

MnO2

2H₂O+O₂↑（或其他正確答案）．

點評：本題借助“火柴頭中某些成分的檢驗”為基本素材，既考查了元素化合物的性質（如SO₂、NaNO₂、KClO₃的性質等），又考查對實驗方案的評價、實驗條件的控制等，是一道能體現(xiàn)新課程理念試題，本題難度中等．