Question

11．某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中a、b、c、d表示止水夹）．请按要求回答下列问题：

Ⅰ．（1）用浓盐酸和MnO₂加热反应制取氯气时，需选用上述装置（填字母，除杂和干燥装置略）A和C；还需补充装置E，请在上方方框内画出装置简图，并标注其所盛药品的名称．
（2）若用此套装置比较Cl^-和Br^-还原性强弱，需在装置C中盛装的溶液是溴化钾（或溴化钠）溶液．
Ⅱ．（3）用浓硝酸和铜片反应制备NO₂时选装置B，B中仪器e的名称为长颈漏斗，反应的离子方程式为Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O．
（4）欲用D装置验证收集于试管甲中的NO₂能与水（滴有紫色石蕊试液）反应，其操作步骤为：①关闭止水夹b、d，②打开止水夹c，③然后双手紧握（或微热）试管甲使试管中气体逸出（写具体操作），观察到的现象有烧杯中有气泡冒出，随后水倒流至试管甲中，甲中溶液显红色．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）制备气体需要发生装置和收集装置，尾气处理装置，依据制备气体用的原料的状态和反应条件选择合适的发生装置；氯气有毒，不能直接排放到空气中，能够与氢氧化钠溶液反应，可以用氢氧化钠溶液吸收氯气；
（2）依据氧化还原反应规律：氧化性强的制取氧化性弱的物质选择合适的试剂；
Ⅱ．（3）依据仪器图型，说出其名称；铜与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水；
（4）根据二氧化氮溶于水形成压强差分析；二氧化氮与水反应生成硝酸，溶液显酸性．

解答 解：Ⅰ．（1）制备气体需要发生装置和收集装置，尾气处理装置，实验室用固体二氧化锰与液体浓盐酸，在加热条件下制备氯气，所以应选择发生装置A；
氯气有毒，不能直接排放到空气中，能够与氢氧化钠溶液反应，可以用氢氧化钠溶液吸收氯气，装置图为：
；
故答案为：A ；
（2）比较Cl^-和Br^-还原性强弱，需在装置C中盛装的溶液溴化钾（或溴化钠）溶液，若氯气氧化性强于溴，则能够置换溴单质；
故答案为：溴化钾（或溴化钠）溶液；
Ⅱ．（3）B中仪器e的名称为长颈漏斗；铜与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，离子方程式：
 Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
故答案为：长颈漏斗；Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（4）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甲，所以先关闭止水夹b、d，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甲，二氧化氮与水反应生成硝酸，溶液显酸性，紫色石蕊试液变为红色；
看到的现象为：烧杯中有气泡冒出，随后水倒流至试管甲中，甲中溶液显红色；
故答案为：双手紧握（或微热）试管甲使试管中气体逸出；烧杯中有气泡冒出，随后水倒流至试管甲中，甲中溶液显红色．

点评 本题考查了气体的制备和性质的检验，熟悉氯气、二氧化氮制备原理和性质是解题关键，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目难度中等．