Question

（1）“爆竹聲中一歲除”燃放煙花爆竹是中華民族文化的重要組成部分，然而，近年灰我國(guó)許多大、中城市都對(duì)煙花爆竹實(shí)施了“禁放“或者”限放“，民族文化為什么受到限制，好奇心驅(qū)使小明，小強(qiáng)、小亮三位同學(xué)，他們決定對(duì)煙花爆竹進(jìn)行展開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究．

[提出問(wèn)題]煙花爆竹燃放時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么氣體？
[查閱資料]我國(guó)傳統(tǒng)的黑火藥的標(biāo)準(zhǔn)配方為：硝酸鉀75%、硫磺l0%、木炭l5%，因?yàn)楹诨鹚幹械牧蚧浅煞志哂兄�火溫度低、燃速快等性質(zhì)，因而使黑火藥容易點(diǎn)火，使得在生產(chǎn)過(guò)程中硫的使用量過(guò)大．
（2）CO₂和SO₂均能使石灰水變渾濁；
[猜想]煙花爆竹燃放時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO₂和SO₂
[實(shí)驗(yàn)過(guò)程]他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程如圖1實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)先檢查_(kāi)_____，再點(diǎn)燃酒精燈，已知2處為從爆竹中取出的少量的火藥，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求應(yīng)當(dāng)還要用到______色的高錳酸鉀溶液和石灰水，則3中應(yīng)放的是______，4中應(yīng)放的是______，若猜想正確，4中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．結(jié)果證明原猜想正確，
[實(shí)驗(yàn)反思]
（1）裝置中氣球的作用是______，
（2）已知 硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)有S+2KNO₃+3C═3CO₂+N₂+X，則X的化學(xué)式為_(kāi)_____．該玻璃管中還發(fā)生的反應(yīng)______ SO₂

Answer 1

【答案】分析：[實(shí)驗(yàn)過(guò)程]根據(jù)該裝置需要?dú)饷苄暂^好的要求判斷開(kāi)始時(shí)的操作，根據(jù)高錳酸鉀溶液能被二氧化硫褪色，以及二氧化碳能使石灰水變渾濁分析解答；
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）根據(jù)該反應(yīng)進(jìn)行時(shí)較劇烈容易導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓偏大分析氣球的作用；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用以及該反應(yīng)的產(chǎn)物中還含有二氧化硫分析解答此題；
[測(cè)定步驟]：
（二）二氧化硫含量的測(cè)定
（3）根據(jù)次數(shù)越少說(shuō)明反應(yīng)越充分的原理判斷那一次的反應(yīng)更充分一些；
[測(cè)定反思]（1）根據(jù)接觸面積越大反應(yīng)越充分分析多孔球泡的作用；
（2）根據(jù)碘液的質(zhì)量決定消耗的氣體量分析解答；
（3）根據(jù)燃放煙花爆竹的產(chǎn)物分析燃放煙花爆竹的危害；
解答：解：[實(shí)驗(yàn)過(guò)程]由于該裝置需要?dú)饷苄暂^好，所以首先對(duì)該裝置要進(jìn)行氣密性檢查的處理，由于二氧化硫具有漂白作用能使紫紅色高錳酸鉀溶液褪色，且二氧化硫、二氧化碳均能使石灰水變渾濁，所以應(yīng)首先檢驗(yàn)二氧化硫，而后利用二氧化碳能使石灰水變渾濁的特征檢驗(yàn)二氧化碳；
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）由于該反應(yīng)進(jìn)行時(shí)較劇烈容易導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓偏大，所以放上氣球可有效地對(duì)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)起到緩沖作用；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后各原子的種類(lèi)及個(gè)數(shù)不變，S+2KNO₃+3C═3CO₂+N₂+X中反應(yīng)前硫原子、鉀原子、氮原子、氧原子和碳原子分別是1、2、2、6、3，而反應(yīng)后的碳原子、氧原子、氮原子分別是3、6、2，故X為K₂S；由于該反應(yīng)的產(chǎn)物中還含有二氧化硫，所以還會(huì)發(fā)生S+O₂SO₂的反應(yīng)；
[測(cè)定步驟]：
（二）二氧化硫含量的測(cè)定
（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)敘述可知使用的氣體量越小說(shuō)明反應(yīng)的越充分，也更接近準(zhǔn)確，所以50最接近準(zhǔn)確值，次數(shù)越多說(shuō)明每次反應(yīng)不充分；
[測(cè)定反思]（1）采用多孔球泡能大大增加反應(yīng)的接觸面積使反應(yīng)更充分，效果會(huì)更好一些；
（2）由于碘液的質(zhì)量決定消耗的氣體量，所以要想減少次數(shù)節(jié)約時(shí)間，就應(yīng)該減小碘溶液的質(zhì)量；
（3）根據(jù)燃放煙花爆竹爆炸噪音以及的產(chǎn)物中含有污染空氣的二氧化硫氣體、燃放后的固體廢棄物和粉塵等污染物的存在，所以選項(xiàng)中A、B、C、D均是被選的答案；
故答案為：[實(shí)驗(yàn)過(guò)程]裝置的氣密性；紫紅； 高錳酸鉀；澄清石灰水；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）起到實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)氣體的緩沖作用；
（2）K₂S；S+O₂SO₂；
[測(cè)定步驟]：
（二）二氧化硫含量的測(cè)定
（3）50；二氧化硫未能與溶液充分反應(yīng)；
[測(cè)定反思]（1）增加了反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更加充分；
（2）減少碘液的量；
（3）A、B、C、D；
點(diǎn)評(píng)：此題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，屬于起點(diǎn)高而落點(diǎn)低的基礎(chǔ)性問(wèn)題，只要能認(rèn)真分析相關(guān)要求并結(jié)合相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)就能順利解題；