Question

某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究（图中a、b、c表示止水夹）．请对其方案进行完善或评价．

（1）利用实验室常用方法制取氯气，将A、C、E相连，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	将氯水滴到干燥的红色布条上	红色布条褪色	氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入碳酸氢钠粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有酸性

请回答下列问题：
①请写出实验室制取氯气的离子方程式：

 

②实验Ⅰ后推出相应结论不合理，请说明理由：

 

．
实验Ⅱ推出相应的结论是否合理？为什么？

 

（2）A、C、E相连，可设计一个简单的实验，以验证Cl^-和Br^-的还原性强弱．有关反应的离子方程式为：

 

；
（3）装置E的作用是：

 

（4）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），可制得并进行NO₂的有关实验．
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，设计的操作步骤为：当丁中充满了红棕色气体之后，先关闭止水夹

 

，再打开止水夹

 

，使烧杯中的水进入试管丁的可能的操作是

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,氯气的化学性质

专题：

分析：（1）①氯气的制取原理方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
②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
③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；
（2）A、C、E相连即为二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，氯气的氧化性强于溴，氯气可以将溴从其盐溶液中置换出来；
（3）因为氯气有毒，所以装置E的作用是吸收多余的氯气；
（4）铜和浓硝酸反应生成的是二氧化氮气体，二氧化氮能和水反应生成硝酸和一氧化氮．

解答： 解：（1）①氯气的制取原理方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
②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；故答案为：没有事先证明干燥的氯气无漂白性；
③实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体，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； 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；
（2）氯气的氧化性强于溴，氯气可以将溴从其盐溶液中置换出来，涉及的反应为：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂，故答案为：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂；
（3）因为氯气有毒，所以装置E的作用是吸收多余的氯气，故答案为：吸收多余的氯气；
（4）①铜和浓硝酸反应的方程式为：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案为：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②D装置验证NO₂与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹ab，再打开c，然后双手紧握（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，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．

点评：本题是一道有关氯气的制备和性质的实验题，综合性较强，考查学生分析和解决问题的能力．