题目内容
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）如何检查B装置的气密性
（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．
②请利用上述装置设计一个简单的实验，验证C厂和B广的还原性强弱（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（此时c处于关闭状态），其操作步骤为：先关闭止水夹
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
请按要求填空：
（1）如何检查B装置的气密性
用止水夹夹住橡皮管，向长颈漏斗中加水，若试管中液面不再改变，则装置的气密性良好．
用止水夹夹住橡皮管，向长颈漏斗中加水，若试管中液面不再改变，则装置的气密性良好．
（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 | Cl2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 | Cl2与水反应的产物具有较强的酸性 |
实验Ⅰ结论合理，实验Ⅱ结论不合理，因为制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
实验Ⅰ结论合理，实验Ⅱ结论不合理，因为制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
②请利用上述装置设计一个简单的实验，验证C厂和B广的还原性强弱（分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论）
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，证明氯气的氧化性强于溴，则证明Br-的还原性强于Cl-．
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，证明氯气的氧化性强于溴，则证明Br-的还原性强于Cl-．
（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
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
②欲用D装置验证NO2与水的反应（此时c处于关闭状态），其操作步骤为：先关闭止水夹
ab
ab
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试管丁使试管中气体逸出，二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流于试管丁．
双手紧握试管丁使试管中气体逸出，二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流于试管丁．
．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
0.045mol/L
0.045mol/L
（气体按标准状况计算）．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）①根据气体的成分及其性质分析判断；
②根据氯气的实验室制法选择甲、乙仪器中的药品，根据元素周期律中同一主族元素的递变性选择丙装置中的药品，根据生成物颜色分析实验现象；
（3）①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，写出相应的反应方程式；
②根据二氧化氮溶于水形成压强差分析；
③先根据二氧化氮的体积计算硝酸的物质的量，再根据C=
计算溶液的浓度；
（2）①根据气体的成分及其性质分析判断；
②根据氯气的实验室制法选择甲、乙仪器中的药品，根据元素周期律中同一主族元素的递变性选择丙装置中的药品，根据生成物颜色分析实验现象；
（3）①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，写出相应的反应方程式；
②根据二氧化氮溶于水形成压强差分析；
③先根据二氧化氮的体积计算硝酸的物质的量，再根据C=
| n(HNO3) |
| V |
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，若试管中液面不再改变，则装置的气密性良好．
故答案为：用止水夹夹住橡皮管，向长颈漏斗中加水，若试管中液面不再改变，则装置的气密性良好．
（2）①浓盐酸有挥发性，所以制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水生成盐酸，盐酸和品红溶液不反应，但和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，氯气和水反应也生成盐酸，所以实验Ⅱ无法判断是哪部分的盐酸，所以不合理．
故答案为：实验Ⅰ结论合理，实验Ⅱ结论不合理，因为制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
②实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，分液漏斗只能盛装液体，所以甲装浓盐酸，乙盛装二氧化锰；丙是用来检验氯气的性质，所以盛装溴化钠溶液；二氧化锰和浓盐酸反应生成黄绿色的氯气，所以会看到烧瓶中有黄绿色的气体生成；氯气和溴属于同一主族的元素，随着原子序数的增大，非金属性逐渐减弱，所以氯气能置换出溴化钠中的溴，试管内溶液由无色变为橙色，由此证明氯气的氧化性强于溴，则证明Br-的还原性强于Cl-．
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，证明氯气的氧化性强于溴，则证明Br-的还原性强于Cl-．
（3）①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．
故答案为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．
②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，使烧杯中的水进入试管丁．
故答案为：ab；c；双手紧握试管丁使试管中气体逸出，二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流于试管丁．
③设容器的体积为VL，所以二氧化氮气体的物质的量为n=
，二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，所以溶质是硝酸．
设生成硝酸的物质的量为xmol；
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4mol 4mol
xmol
x=
C=
=
=0.045mol/L
故答案为：0.045mol/L．
故答案为：用止水夹夹住橡皮管，向长颈漏斗中加水，若试管中液面不再改变，则装置的气密性良好．
（2）①浓盐酸有挥发性，所以制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水生成盐酸，盐酸和品红溶液不反应，但和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，氯气和水反应也生成盐酸，所以实验Ⅱ无法判断是哪部分的盐酸，所以不合理．
故答案为：实验Ⅰ结论合理，实验Ⅱ结论不合理，因为制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
②实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，分液漏斗只能盛装液体，所以甲装浓盐酸，乙盛装二氧化锰；丙是用来检验氯气的性质，所以盛装溴化钠溶液；二氧化锰和浓盐酸反应生成黄绿色的氯气，所以会看到烧瓶中有黄绿色的气体生成；氯气和溴属于同一主族的元素，随着原子序数的增大，非金属性逐渐减弱，所以氯气能置换出溴化钠中的溴，试管内溶液由无色变为橙色，由此证明氯气的氧化性强于溴，则证明Br-的还原性强于Cl-．
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，证明氯气的氧化性强于溴，则证明Br-的还原性强于Cl-．
（3）①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．
故答案为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．
②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，使烧杯中的水进入试管丁．
故答案为：ab；c；双手紧握试管丁使试管中气体逸出，二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流于试管丁．
③设容器的体积为VL，所以二氧化氮气体的物质的量为n=
| VL |
| 22.4L/mol |
设生成硝酸的物质的量为xmol；
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4mol 4mol
| VL |
| 22.4L/mol |
x=
| VL |
| 22.4L/mol |
C=
| n(HNO3) |
| V |
| ||
| VL |
故答案为：0.045mol/L．
点评：本题考查氯气的实验室制法及氯气、二氧化氮的性质，难度不大，易错题是（2）①题，注意制取氯气的反应装置中含有氯化氢杂质，会影响氯气和水反应生成的盐酸的鉴别．
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