Question

某化学兴趣小组的同学利用如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　　　　(写出两种即可)。 
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂并进行相关的性质实验。
①若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行实验Ⅰ、Ⅱ,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

 
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由　　　　。
②请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl^-和Br^-的还原性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论)　       。
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(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为　                         。 
②欲用D装置验证NO₂与水的反应,其操作步骤如下:先关闭止水夹　　　　,再打开止水夹　　　　,使烧杯中的水进入试管丁的操作是　                    。 
③试管丁中的NO₂与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O₂,直至试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是　　　　(气体按标准状况计算)。

Answer 1

(1)H₂、CO₂等
(2)①实验Ⅰ结论不合理,因为未进行干燥的Cl₂是否能使品红褪色实验,即使品红褪色的不一定是氯气与水反应的产物,也可能是未反应的氯气。实验Ⅱ结论不合理,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在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MnO₂、NaBr溶液;烧瓶中有黄绿色气体生成,丙试管中溶液由无色变为橙色;可证明Cl₂的氧化性强于Br₂,则Br^-的还原性强于Cl^-
(3)①Cu+4HNO₃(浓)Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O　
②a、b　c　双手紧握(或微热)试管丁使试管中气体逸出,NO₂与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中
③0.045 mol·L^-1

(1)B装置用于块状不溶于水的固体与液体反应制取气体,故可用锌粒与稀H₂SO₄制H₂,也可用大理石与盐酸制CO₂等。
(2)①未反应的Cl₂及氯气与水反应的产物都有可能使品红溶液褪色,故结论Ⅰ不合理。A装置制取Cl₂使用的浓盐酸具有挥发性,会与NaHCO₃反应产生CO₂气泡,故实验Ⅱ的结论不合理。②利用氧化性Cl₂>Br₂即可证明,可在丙中放NaBr溶液,将制得的Cl₂通入NaBr溶液,发现溶液由无色变为橙色可证明。
(3)铜与浓HNO₃反应放出NO₂,收集于试管丁中然后用微热法使NO₂与水接触从而使水倒流于丁中。根据1 mol NO₂转化成1 mol HNO₃可知,所得HNO₃的浓度为 mol/L,即0.045 mol/L。