Question

4．已知A、B、D、E四種物質中均含有同一種短周期元素，D為氣體單質，E為黑色粉末，在如圖1轉化中E均起催化作用（某些產物已略去）．請回答：
（1）A的化學式為KClO₃；B分子的電子式為．
（2）已知E與含A中某種元素的酸在一定條件下反應，產生一種含有該元素的氣體X．某�；瘜W興趣小組為研究該氣體的性質，設計如圖2所示裝置進行實驗．裝置III中夾持裝置已略去，其中a為干燥的品紅試紙，b為濕潤的品紅試紙．
①裝入藥品前，檢查I中氣體發生裝置氣密性的操作是關閉分液漏斗活塞，在II中加水，沒過長導管口，用酒精燈微熱圓底燒瓶，若II中有氣泡冒出，停止加熱后，有水進入II中的長導管，形成一段水柱，則證明I氣密性良好；
②寫出裝置I中發生反應的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
③實驗過程中，觀察到裝置IV中出現淡黃色沉淀，其主要反應的離子方程式為S^2-+Cl₂=S↓+2 Cl^-；
④實驗結束后，該組同學在裝置Ⅲ中觀察一b的紅色褪去，但是并未觀察到“a無明顯變化”這一預期現象．為了達到這一實驗目的，你認為在裝置（選填裝置序號）II和 III之間，還需添加洗氣瓶，該裝置的作用是除去氯氣中的水蒸氣（或干燥氯氣）；
（3）氣體X能與溶液B反應，生成氣體D，寫出反應的化學方程式Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂．

Answer 1

分析 已知A、B、D、E四種物質中均含有同一種短周期元素，D為氣體單質，E為黑色粉末，在如圖1轉化中E均起催化作用，則E應為MnO₂，根據物質的狀態和反應條件下可知A為KClO₃，B為H₂O₂，都可在MnO₂作催化劑的條件下生成氧氣，所以D應為O₂，E與含A中某元素的濃酸在一定條件下反應，產生一種含有該元素的氣體X，應為MnO₂與濃鹽酸的反應，生成X為Cl₂，結合題目的要求以及相關物質的性質解答該題．

解答 解：已知A、B、D、E四種物質中均含有同一種短周期元素，D為氣體單質，E為黑色粉末，在如圖1轉化中E均起催化作用，則E應為MnO₂，根據物質的狀態和反應條件下可知A為KClO₃，B為H₂O₂，都可在MnO₂作催化劑的條件下生成氧氣，所以D應為O₂，E與含A中某元素的濃酸在一定條件下反應，產生一種含有該元素的氣體X，應為MnO₂與濃鹽酸的反應，生成X為Cl₂，
（1）由以上分析可知A為KClO₃，B為H₂O₂，電子式為，故答案為：KClO₃；；
（2）①裝入藥品前，檢查I中氣體發生裝置氣密性的操作是關閉分液漏斗活塞，在II中加水，沒過長導管口，用酒精燈微熱圓底燒瓶，若II中有氣泡冒出，停止加熱后，有水進入II中的長導管，形成一段水柱，則證明I氣密性良好，
故答案為：關閉分液漏斗活塞，在II中加水，沒過長導管口，用酒精燈微熱圓底燒瓶，若II中有氣泡冒出，停止加熱后，有水進入II中的長導管，形成一段水柱，則證明I氣密性良好；
②Ⅰ為制取氯氣的發生裝置，反應的方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
③實驗過程中，觀察到裝置IV中出現淡黃色沉淀，其主要反應的離子方程式為 S^2-+Cl₂=S↓+2 Cl^-，故答案為：S^2-+Cl₂=S↓+2 Cl^-；
④為了觀察到“a無明顯變化”這一預期現象，通入Ⅲ中的氯氣應為干燥后的氯氣，所以應裝置II和III添加盛有濃硫酸的洗氣裝置，用以除去氯氣中的水蒸氣，
故答案為：II和 III；除去氯氣中的水蒸氣（或干燥氯氣）；
（3）氣體X能與溶液B反應，生成氣體D，反應的化學方程式為Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，故答案為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂．

點評 本題考查無機物的推斷以及性質實驗的探究，題目難度中等，注意根據物質的原子結構特點和反應的轉化關系推斷各物質的種類，為解答該題的關鍵，本題側重于物質的制備和性質探究，答題時要清楚實驗原理和操作步驟．