Question

4．已知A、B、D、E四種物質(zhì)中均含有同一種短周期元素，D為氣體單質(zhì)，E為黑色粉末，在如圖1轉(zhuǎn)化中E均起催化作用（某些產(chǎn)物已略去）．請(qǐng)回答：
（1）A的化學(xué)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(yīng)，產(chǎn)生一種含有該元素的氣體X．某�；瘜W(xué)興趣小組為研究該氣體的性質(zhì)，設(shè)計(jì)如圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．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(rùn)的品紅試紙．
①裝入藥品前，檢查I中氣體發(fā)生裝置氣密性的操作是關(guān)閉分液漏斗活塞，在II中加水，沒(méi)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)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(jìn)入II中的長(zhǎng)導(dǎo)管，形成一段水柱，則證明I氣密性良好；
②寫出裝置I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到裝置IV中出現(xiàn)淡黃色沉淀，其主要反應(yīng)的離子方程式為S^2-+Cl₂=S↓+2 Cl^-；
④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該組同學(xué)在裝置Ⅲ中觀察一b的紅色褪去，但是并未觀察到“a無(wú)明顯變化”這一預(yù)期現(xiàn)象．為了達(dá)到這一實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，你認(rèn)為在裝置（選填裝置序號(hào)）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(yīng)，生成氣體D，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂．

Answer 1

分析 已知A、B、D、E四種物質(zhì)中均含有同一種短周期元素，D為氣體單質(zhì)，E為黑色粉末，在如圖1轉(zhuǎn)化中E均起催化作用，則E應(yīng)為MnO₂，根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)和反應(yīng)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(yīng)為O₂，E與含A中某元素的濃酸在一定條件下反應(yīng)，產(chǎn)生一種含有該元素的氣體X，應(yīng)為MnO₂與濃鹽酸的反應(yīng)，生成X為Cl₂，結(jié)合題目的要求以及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)解答該題．

解答 解：已知A、B、D、E四種物質(zhì)中均含有同一種短周期元素，D為氣體單質(zhì)，E為黑色粉末，在如圖1轉(zhuǎn)化中E均起催化作用，則E應(yīng)為MnO₂，根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)和反應(yīng)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(yīng)為O₂，E與含A中某元素的濃酸在一定條件下反應(yīng)，產(chǎn)生一種含有該元素的氣體X，應(yīng)為MnO₂與濃鹽酸的反應(yīng)，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(fā)生裝置氣密性的操作是關(guān)閉分液漏斗活塞，在II中加水，沒(méi)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)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(jìn)入II中的長(zhǎng)導(dǎo)管，形成一段水柱，則證明I氣密性良好，
故答案為：關(guān)閉分液漏斗活塞，在II中加水，沒(méi)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)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(jìn)入II中的長(zhǎng)導(dǎo)管，形成一段水柱，則證明I氣密性良好；
②Ⅰ為制取氯氣的發(fā)生裝置，反應(yīng)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到裝置IV中出現(xiàn)淡黃色沉淀，其主要反應(yīng)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(wú)明顯變化”這一預(yù)期現(xiàn)象，通入Ⅲ中的氯氣應(yīng)為干燥后的氯氣，所以應(yīng)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(yīng)，生成氣體D，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，故答案為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷以及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的探究，題目難度中等，注意根據(jù)物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷各物質(zhì)的種類，為解答該題的關(guān)鍵，本題側(cè)重于物質(zhì)的制備和性質(zhì)探究，答題時(shí)要清楚實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟．