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、d表示止水夹）．
（1）B是一种可以随开随制，随关随停的制备气体的装置．检验装置B的气密性方法 是

 

．
（2）上述

 

（填写序号）相连后的装置可用于制取和收集氯气．写出实验室制取氯气的化学方程式

 

．
（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．
①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

 

，再打开止水夹

 

，使烧杯中的水进入试管丁的操作是

 

．
②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，直至试管全部充满溶液，则NO₂与通入O₂的物质的量比为

 

．

Answer 1

分析：（1）装置气密性检查的原理一般是通过压强差产生的明显现象来判断．压强差主要来自两方面：一是利用温度的变化引起气体体积变化，二是利用外力产生压强差；
（2）实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制备氯气，经饱和食盐水除杂后用向上排空法收集，用氢氧化钠溶液进行尾气吸收；
（3）①根据二氧化氮溶于水形成压强差分析；
②根据反应的方程式4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃计算．

解答：解：（1）装置气密性检查的原理一般是通过压强差产生的明显现象来判断，所以用止水夹夹住橡皮管，向长颈漏斗中加水至漏斗中液面高于试管中液面，一段时间后，若试管中液面不再改变，则装置的气密性良好，
故答案为：先关d，后往长颈漏斗加水至漏斗中液面高于试管中液面，一段时间后，高度差不变，说明气密性是好的；
（2）实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制备氯气，经饱和食盐水除杂后用向上排空法收集，用氢氧化钠溶液进行尾气吸收，则需要的装置为A、C、E，反应的方程式为MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：A、C、E；MnO₂+4HCl（浓）

△   .

  MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）①若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，所以先关闭止水夹 ab再打开止水夹 c，双手紧握（或微热）试管丁使试管中气体逸出，NO₂与水接触后水倒流，使烧杯中的水进入试管丁，
故答案为：ab；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；
②若向试管内缓缓通入一定量的O₂，直至试管全部充满溶液，说明二氧化氮和氧气全部反应生成硝酸，反应的方程式为4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，可知NO₂与通入O₂的物质的量比为4：1，
故答案为：4：1．

点评：本题考查氯气的实验室制法及氯气、二氧化氮的性质，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高频考点，注意把握相关物质的性质以及实验的相关方法，难度不大．