题目内容
【题目】某兴趣小组同学共同设计了如图所示的实验装置,既可用于制取气体,也可用于验证物质的性质.请回答下列问题:
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(1)利用装置Ⅰ、Ⅱ可制取收集的气体有___________
其中一种含氢化合物气体的制备方法是A中加______,B中加_____________,制备该气体的另一种方法是________________________________。(用化学方程式表示)
(2)利用装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质。如设计实验证明氧化性:
KMnO4>Cl2>Br2,则在C中加______________,观察到C中现象是___________________________。反应结束后若还要继续收集氯气,应采用的措施是______________,同时在装置Ⅱ中加入___________。
(3)请利用上述装置自行设计实验,A中加_______________,B中加_______________,C中加______(后续检验试剂可省略)
【答案】 H2、NH3 浓氨水 生石灰 Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O 溴化钠溶液 溶液变橙色 关闭K2,打开K1 饱和食盐水 盐酸 石灰石 硅酸钠(或浓硫酸 亚硫酸钠固体 饱和碳酸氢钠溶液)(合理即可)
【解析】(1)装置Ⅰ制取气体,由图可知分液漏斗中为液体,锥形瓶中为固体,该反应装置I不需要加热,即生成气体的反应应具备的条件是固体与液体反应,且不需要加热,再结合装置Ⅱ收集气体的密度应小于空气,则此装置可制取收集的气体可以是H2、NH3;欲制备NH3,可以选择浓氨水和生石灰或NaOH固体,即A中加入浓氨水,B中加生石灰;实验室通常利用氯化铵和消石灰混合加热制氨气,发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质(K2打开,K1关闭).如要设计实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2,则I中发生高锰酸钾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KMnO4固体,C中为NaBr溶液,观察到C中的现象为溶液呈橙色;反应结束后若还要继续收集氯气,应采用的措施是关闭K2,打开K1 (8).,同时在装置Ⅱ中加入饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl气体;
(3)利用上述装置可以验证碳与硅的非金属性强弱,A中加稀盐酸,B中加石灰石,C中加硅酸钠溶液。