题目内容
【题目】某兴趣小组设计了如图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于验证物质的性质。
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(1)利用I、Ⅱ装置可制取收集气体(K2关闭,K1打开)。
①下列各组物质中能直接利用这套装置进行实验的是_____ (填正确选项的标号)。
A.锌和稀硫酸 B.双氧水和二氧化锰
C.浓氨水和氧化钙 D.浓盐酸和二氧化锰
②在不改变I、II装置及位置的前提下,若要制取收集NO气体,可采取的改进方法是装置II内充满水;若要制取收集NO2气体,可采取的改进方法是:_______________________。
(2)利用I、III装置可验证物质的性质(K2打开,K1关闭)。
①若要证明氧化性:KMnO4>Cl2>Br2,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4,C中发生的离子反应方程式___________________________________。
②若要证明乙炔为不饱和烃,则I中发生的化学反应方程式为:_________________。C中的现象为(假设乙炔纯净)________________________________。
(3)装置Ⅲ中使用球形干燥管D的作用为_________________。
【答案】AC 将Ⅱ装置加满(难挥发的)有机溶剂 Cl2+ 2Br-
2Cl-+Br2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ 溴水褪色或高锰酸钾溶液褪色 防止倒吸
【解析】
(1)①根据气体发生装置、气体收集装置的特点选择;
②根据二氧化氮的性质选取试剂;
(2)①根据氯气和溴之间的置换反应判断氧化性强弱,并写出相应的离子方程式;
②碳化钙和水反应生成乙炔,写出相应的化学方程式;乙炔与溴水或酸性高锰酸钾反应均是与碳碳三键反应,根据现象进行判断;
(3)根据球形干燥管的特点分析。
(1)①I装置为气体发生装置,反应物反应时不需加热,而浓盐酸和二氧化锰的反应需要加热,所以排除D项;Ⅱ装置为气体收集装置,导气管为短进长出,则反应生成的气体密度小于空气的密度,而氧气的密度比空气大,则排除B项,符合条件的是AC;
②NO2的密度比空气大,因此不能用排空气法收集,只能是将Ⅱ装置装满某种不与NO2反应的液体,通过排出液体收集NO2,二氧化氮能和水反应,所以不能用排水法收集,可将Ⅱ装置加满(难挥发的)有机溶剂来收集二氧化氮气体;
故答案为:将Ⅱ装置加满(难挥发的)有机溶剂;
(2)①氯气能和溴化物置换出溴单质Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2,从而确定氯气的氧化性大于溴的氧化性;
②碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔,CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;溴水与乙炔能发生加成反应使溴水褪色,乙炔由于存在碳碳三键可被酸性高锰酸钾氧化,从而使高锰酸钾溶液褪色,所以根据乙炔能使溴水或高锰酸钾溶液褪色判断乙炔为不饱和烃;
(3)当气体被吸收时,液体上升到球形管中,由于球形管容积较大,导致试管中液面明显下降,使球形管口脱离液面,球形管中的液体又流回试管中,从而防止了倒吸,则装置Ⅲ中使用球形干燥管D的作用为防止倒吸。