题目内容
（2013?浦东新区三模）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
（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．
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：?
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？若不合理，请说明理由．
（3）请利用上述A、C装置设计一个简单的实验，验证Cl2和Br2的氧化性强弱（分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论）
（4）B中发生反应的化学方程式为
（5）欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹
（6）试管丁中的NO2与一定量的O2混合后倒插水中，试管9/10充满水，则原试管丁中的混合气体的平均分子量可能为
请按要求填空：?
（1）利用B装置可制取的气体有
H2、CO2、H2S等
H2、CO2、H2S等
（填2种）．（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．
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 |
不合理，没有事先证明干燥的氯气无漂白性；不合理；制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡
不合理，没有事先证明干燥的氯气无漂白性；不合理；制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡
．（3）请利用上述A、C装置设计一个简单的实验，验证Cl2和Br2的氧化性强弱（分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论）
在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、二氧化锰、溴化钠溶液；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
在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、二氧化锰、溴化钠溶液；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
．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．（4）B中发生反应的化学方程式为
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
．（5）欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹
a、b
a、b
，再打开止水夹c
c
，使烧杯中的水进入试管丁的操作是双手紧握（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
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
．（6）试管丁中的NO2与一定量的O2混合后倒插水中，试管9/10充满水，则原试管丁中的混合气体的平均分子量可能为
42.08或44.04
42.08或44.04
．（保留二位小数）分析：（1）B装置为块状不溶于水的固体和液体反应不加热制取气体的装置；
（2）实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体，盐酸能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体；
（3）验证Cl-和Br-的还原性强弱可根据反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2设计实验；
（4）浓硝酸具有强氧化性，与铜反应生成二氧化氮气体；
（5）NO2与水反应生成无色气体NO；
（6）先判断过量的气体的成分，若为氧气，然后根据 4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算，求出参加此反应的NO2和O2，最后相加得到原来的氧气，若为NO，先根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2，然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2和O2，最后相加得到原来的NO2，最终根据M=
求平均摩尔质量，平均分子量和摩尔质量在数值上相等．
（2）实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体，盐酸能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体；
（3）验证Cl-和Br-的还原性强弱可根据反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2设计实验；
（4）浓硝酸具有强氧化性，与铜反应生成二氧化氮气体；
（5）NO2与水反应生成无色气体NO；
（6）先判断过量的气体的成分，若为氧气，然后根据 4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算，求出参加此反应的NO2和O2，最后相加得到原来的氧气，若为NO，先根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2，然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2和O2，最后相加得到原来的NO2，最终根据M=
| m总 |
| n总 |
解答：解：（1）B装置为块状不溶于水的固体和液体反应制取气体的装置，并不用加热，中学化学中常见的有：H2、CO2、H2S 等，故答案为：H2、CO2、H2S 等；
（2）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，故答案为：不合理，没有事先证明干燥的氯气无漂白性；不合理； 制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
（3）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，
故答案为：在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、二氧化锰、溴化钠溶液；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；
（4）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，
故答案为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（5）浓硝酸与铜反应生成的二氧化氮收集于试管丁中，装置验证NO2与水的反应，要先关闭a、b，然后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，
故答案为：a、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；
（6）NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余气体可能为氧气，也可能是NO气体，设NO2和O2混合气体的物质的量为10mol，
若剩余气体为氧气，设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x，则有消耗的NO2为4x，即：5x=9mol，x=1.8mol．即氧气为2.8mol，V（NO2）=7.2mol；
混合气体的总质量为7.2molNO2与2.8molO2的质量之和为7.2mol×46g/mol+2.8mol×32g/mol=420.8g，平均摩尔质量
=42.08g/mol，平均分子量42.08；
若剩余气体为NO气体，试管9/10充满水，则剩余1molNO，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO，说明过量的NO2为3mol，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为7mol，设反应消耗的氧气为y，则有消耗的NO2为4y则有5y=7mol，y=1.4mol，即此时氧气为1.4mol，V（NO2）=8.6mol；
混合气体的总质量为8.6molNO2与1.4molO2的质量之和为8.6mol×46g/mol+1.4mol×32g/mol=440.4g，平均摩尔质量
=44.04g/mol，平均分子量44.04；
故答案为：42.08或44.04．
（2）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，故答案为：不合理，没有事先证明干燥的氯气无漂白性；不合理； 制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
（3）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，
故答案为：在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、二氧化锰、溴化钠溶液；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；
（4）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，
故答案为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（5）浓硝酸与铜反应生成的二氧化氮收集于试管丁中，装置验证NO2与水的反应，要先关闭a、b，然后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，
故答案为：a、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；
（6）NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余气体可能为氧气，也可能是NO气体，设NO2和O2混合气体的物质的量为10mol，
若剩余气体为氧气，设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x，则有消耗的NO2为4x，即：5x=9mol，x=1.8mol．即氧气为2.8mol，V（NO2）=7.2mol；
混合气体的总质量为7.2molNO2与2.8molO2的质量之和为7.2mol×46g/mol+2.8mol×32g/mol=420.8g，平均摩尔质量
| 420.8g |
| 10mol |
若剩余气体为NO气体，试管9/10充满水，则剩余1molNO，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO，说明过量的NO2为3mol，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为7mol，设反应消耗的氧气为y，则有消耗的NO2为4y则有5y=7mol，y=1.4mol，即此时氧气为1.4mol，V（NO2）=8.6mol；
混合气体的总质量为8.6molNO2与1.4molO2的质量之和为8.6mol×46g/mol+1.4mol×32g/mol=440.4g，平均摩尔质量
| 440.4g |
| 10mol |
故答案为：42.08或44.04．
点评：本题考查较为综合，题目难度中等，注意制备气体的实验装置和反应原理以及NO2、O2和H2O反应的计算，把握物质的主要性质，注重基础知识的积累．
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