Question

（18分）某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验。（图中a、b、c表示止水夹）。

请按要求填空：
（1）利用B装置可制取的气体有             （至少填2种），写出实验室里利用A装置制取氯气的离子方程式                               。
（2）只用A、C、E相连后的装置用于制取Cl₂并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分成两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象结论如下：

实验序号	实验操作	现 象	结 论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	溶液褪色	氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入 NaHCO3粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有较强的酸性

 
①请评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？若不合理，请说明理由。 (任选1个实验进行评价。)   

实验序号	结论	理由
Ⅰ
Ⅱ

 
②若要利用上述A、C装置设计一个简单的实验，验证Cl₂和I₂的氧化性强弱，可以在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MnO₂、淀粉碘化钾溶液，根据丙中产生的现象是                        ，则可证明Cl₂的氧化性强于I₂ 。
（3）B、D、E装置相连后，在B中盛装足量浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO₂并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式                             。
② 欲用D装置验证NO₂与水的反应，其操作步骤：先关闭止水夹        （填写a、b或c），再打开止水夹       （填写a、b或c），若要使D烧杯中的水进入试管丁的操作是：通过              试管丁，使试管丁的NO₂气体逸出，NO₂与水接触后即可引发烧杯中的水倒流进入试管丁。

Answer 1

⑴  H₂、CO₂、H₂S等（2分） MnO₂+2Cl ^-+4H⁺ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O（2分）
⑵ ①实验Ⅰ结论不合理（2分），因为Cl₂也有氧化性，此实验无法确定是Cl₂还是HClO漂白…（2分）；或者实验Ⅱ结论不合理……（2分），因为制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO₃粉末反应产生气泡……（2分）?②试管中溶液由无色变为蓝色………（2分）
⑶①  Cu+4HNO₃(浓)= Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O  ………（2分）
②a 、b ……（2分）；    c ……（2分）    双手紧握（或微热）………（2分）

试题分析：（1）该装置的最大特点是可以控制反应的发生和停止，药品一般是固体和液体在常温下能反应，且不需要加热。例如实验室用锌和稀硫酸制取氢气，Zn+H₂SO₄＝ZnSO₄+H₂↑，锌难溶于水，氢气难溶于水，当将装置中的导气管关闭后，生成的H₂使装置中的气压增大，从而使固体和液体分离，使反应停止，所以能用图中的装置制取氢气；与此类似的该装置还可以制备CO₂、H₂S等；实验室利用二氧化锰氧化浓盐酸制备氯气，反应的离子方程式为MnO₂+2Cl ^-+4H⁺ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O。
（2）①实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体，要进行干燥的氯气不具备漂白性的验证试验，再进行实验Ⅰ才能得到结论；氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸也能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体，不一定是氯气与水反应的产物的酸性；
②验证Cl^-和Br^-的还原性强弱可根据反应Cl₂+2Br^-＝2Cl^-+Br₂设计实验，在A装置中制备氯气，生成的气体通入到装有溴化钠溶液的C中，如烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，可证明氯气的氧化性强于溴；
（3）①浓硝酸具有强氧化性，与铜反应生成二氧化氮气体，反应的化学方程式为Cu+4HNO₃（浓）＝Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②浓硝酸与铜反应生成的二氧化氮收集于试管丁中，由于二氧化氮能和水反应，则烧杯内气体的压强会减小，小于外界大气压，烧杯中的溶液会倒流于试管丁，所以要先关闭止水夹a、b，然后再打开止水夹c，用微热法使试管中气体逸出，NO₂与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中，从而验证NO₂与水的反应。