Question

【题目】某兴趣小组设计了如图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质。

（1）打开K1关闭K2，可制取某些气体。甲同学认为装置Ⅰ可用于制取H2、NH3、O2，但装置Ⅱ只能收集H2、NH3，不能收集O2。其理由是_____。乙同学认为在不改动装置Ⅱ仪器的前提下，对装置Ⅱ进行适当改进，也可收集O2。你认为他的改进方法是_____。

（2）打开K2关闭K1，能比较一些物质的性质。丙同学设计实验比较氧化性：KClO3＞Cl2＞Br2。在A中加浓盐酸后一段时间，观察到C中的现象是______；仪器D在该装置中的作用是_______。在B装置中发生反应的离子方程式为______。丁同学用石灰石、醋酸、苯酚钠等药品设计了另一实验。他的实验目的是_____。

（3）实验室常用浓H2SO4与硝酸钠反应制取HNO3。下列装置中最适合制取HNO3的是_____。实验室里贮存浓硝酸的方法是_______。

a b c d

Answer 1

【答案】氧气的密度比空气大 将装置Ⅱ中装满水 溶液呈橙色 防止倒吸 ClO3－+6H++5Cl－=3Cl2↑+3H2O 比较醋酸、碳酸和苯酚的酸性强弱（实证酸性：CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH） b 盛装在带玻璃塞的棕色细口玻璃瓶中，放置在阴凉处（阴暗低温的地方）

【解析】

（1）氧气密度比空气大，用排空气法收集，需用向上排空气法收集，Ⅱ装置中进气管短，出气管长，为向下排空气法；用排水法可以收集O2等气体；

（2）装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质(K2打开，K1关闭)．根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物，如要设计实验证明氧化性KClO3>Cl2>Br2，则I中发生KClO3和浓盐酸的氧化还原反应，Ⅲ中发生氯气与NaBr的氧化还原反应，有缓冲作用的装置能防止倒吸，在B装置中KClO3和-1价的氯离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气，根据强酸制弱酸，石灰石和醋酸反应生成二氧化碳，二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚，据此分析实验目的；

(3)①根据化学反应原理，硝酸的制取原理是：固体和液体微热制取，难挥发性的酸来制取挥发性的酸，据此选择装置；

②根据硝酸的性质选择合适的贮存方法，硝酸见光分解，保存时不能见光，常温下即可分解，需要低温保存。

（1）甲同学：Ⅱ装置中进气管短，出气管长，为向下排空气法，O2的密度大于空气的密度，则氧气应采用向上排空气法收集，乙同学：O2不能与水发生反应，而且难溶于水，所以能采用排水法收集；所以改进方法是将装置Ⅱ中装满水，

故答案为：氧气的密度比空气大；将装置Ⅱ中装满水；

（2）根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物，如要设计实验证明氧化性KClO3>Cl2>Br2，装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质(K2打开，K1关闭)，则I中发生KClO3和浓盐酸的氧化还原反应，Ⅲ中发生氯气与NaBr的氧化还原反应，由氧化性为氧化剂>氧化产物，则A中为浓盐酸，B中为KClO3固体，C中为NaBr溶液，观察到C中的现象为溶液呈橙色，仪器D为干燥管，有缓冲作用，所以能防止倒吸，在B装置中氯酸根离子和氯离子在酸性条件下发生价态归中反应生成氯气，反应为：ClO3－+6H++5Cl－=3Cl2↑+3H2O，石灰石和醋酸反应生成二氧化碳，二氧化碳和苯酚钠反应生成硅酸沉淀，所以B中固体溶解，产生无色气体，C试管中产生白色沉淀，实验的目的是比较碳酸、醋酸、苯酚的酸性强弱(实证酸性：CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH)，

故答案为：溶液呈橙色；防止倒吸； ClO3－+6H++5Cl－=3Cl2↑+3H2O；比较醋酸、碳酸和苯酚的酸性强弱(实证酸性：CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH)；

(3)①硝酸的制取原理是：固体和液体微热制取，故d错误，该反应符合难挥发性的酸来制取挥发性的酸，硝酸易挥发，不能用排空气法收集，故a、c错误；所以硝酸的挥发性注定了选择的收集方法是b装置所示。

故答案为：b；

②纯净的硝酸或浓硝酸在常温下见光或受热就会分解生成二氧化氮、氧气、水，保存时需要低温且使用棕色的试剂瓶，

故答案为：盛装在带玻璃塞的棕色细口玻璃瓶中，放置在阴凉处(阴暗低温的地方)。