Question

某化學興趣小組的同學利用下圖所示實驗裝置進行實驗（圖中a、b、c表示止水夾）。

a

請按要求填空：
（1）利用B裝置可制取的氣體有                （填2種）。
A、C、E相連后的裝置可用于制取Cl₂并進行相關的性質實驗。
若在丙中加入適量水，即可制得氯水。將所得氯水分成兩份，進行Ⅰ、Ⅱ兩個實驗，實驗操作、現象結論如下：

實驗序號	實驗操作	現象	結論
Ⅰ	將氯水滴入品紅溶液	溶液褪色	氯氣與水反應的產物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入 NaHCO3粉末	有無色氣泡產生	氯氣與水反應的產物具有較強的酸性

 
（2）請你評價實驗Ⅰ、Ⅱ的結論是否合理？若不合理，請說明理由。                 
                                                                       。
（3）請利用上述A、C裝置設計一個簡單的實驗，驗證Cl₂和Br₂的氧化性強弱（分別指出甲、乙、丙中盛裝的試劑、實驗現象及結論）                                      
                                                                      。
B、D、E裝置相連后，在B中盛裝足量濃硝酸和銅片（放在有孔塑料板上），可制得NO₂并進行有關實驗。
（4）B中發生反應的化學方程式為                                              。
（5）欲用D裝置驗證NO₂與水的反應，其操作步驟為：先關閉止水夾     ，再打開止水夾     ，使燒杯中的水進入試管丁的操作是                                  
                                                              。
（6）試管丁中的NO₂與一定量的O₂混合后倒插水中，試管9/10充滿水，則原試管丁中的混合氣體的平均分子量可能為                    。（保留二位小數）

Answer 1

（1）H₂、CO₂、H₂S等（1分）
（2）實驗Ⅰ結論不合理，因為Cl₂也有氧化性，此實驗無法確定是Cl₂還是HClO漂白（1分）；實驗Ⅱ結論不合理，因為制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與NaHCO₃粉末反應產生氣泡（1分）
（3）在甲、乙、丙中分別裝入濃鹽酸、MnO₂、NaBr溶液，（1分）燒瓶中有黃綠色氣體生成，試管中溶液由無色變為橙色，（1分） 證明Cl₂的氧化性強于Br₂,（1分）
（4）Cu+4HNO₃(濃)→Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O  （1分）
（5）a 、b （1分）；  c （1分） 雙手緊握（或微熱）試管丁使試管中氣體逸出，NO₂與水接觸后即可引發燒杯中的水倒流入試管丁（1分）
（6）42.08（1分）或44.04（1分）   

解析試題分析：
（1）B裝置適用于塊狀固體與液體的反應，可制取的氣體有H₂、CO₂、H₂S等。
（2）根據題意可知，實驗Ⅰ結論不合理，因為Cl₂也有氧化性，此實驗無法確定是Cl₂還是HClO漂白；實驗Ⅱ結論不合理，因為制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與NaHCO₃粉末反應產生氣泡。
（3）在甲、乙、丙中分別裝入濃鹽酸、MnO₂、NaBr溶液，燒瓶中有黃綠色氣體生成，試管中溶液由無色變為橙色，Cl₂可以氧化得到Br₂，證明Cl₂的氧化性強于Br₂，
（4）Cu+4HNO₃(濃)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O  （1分）
（5）結合題中實驗目的可知答案。
（6）可設試管體積為10V，①若剩余氣體為氧氣1V，則反應的9V中二氧化氮的體積為9V×4/5，氧氣的體積為9V×1/5，混合氣體的平均分子量=46g/mol×+ 32g/mol×=42.08；②若剩余氣體為一氧化氮1V，則原剩余二氧化氮的體積為3V,則反應的7V中二氧化氮的體積為7V×4/5，氧氣的體積為7V×1/5，混合氣體的平均分子量=46g/mol×+ 32g/mol×=44.04。
考點：考查元素及其化合物、電化學、化學實驗、離子濃度判斷等相關知識。