Question

（18分）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）。

請按要求填空：
（1）利用B裝置可制取的氣體有             （至少填2種），寫出實驗室里利用A裝置制取氯氣的離子方程式                               。
（2）只用A、C、E相連后的裝置用于制取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

 
①請評價實驗Ⅰ、Ⅱ的結論是否合理？若不合理，請說明理由。 (任選1個實驗進行評價。)   

實驗序號	結論	理由
Ⅰ
Ⅱ

 
②若要利用上述A、C裝置設計一個簡單的實驗，驗證Cl₂和I₂的氧化性強弱，可以在甲、乙、丙中分別裝入濃鹽酸、MnO₂、淀粉碘化鉀溶液，根據丙中產生的現象是                        ，則可證明Cl₂的氧化性強于I₂ 。
（3）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。
①B中發生反應的化學方程式                             。
② 欲用D裝置驗證NO₂與水的反應，其操作步驟：先關閉止水夾        （填寫a、b或c），再打開止水夾       （填寫a、b或c），若要使D燒杯中的水進入試管丁的操作是：通過              試管丁，使試管丁的NO₂氣體逸出，NO₂與水接觸后即可引發燒杯中的水倒流進入試管丁。

Answer 1

⑴  H₂、CO₂、H₂S等（2分） MnO₂+2Cl ^-+4H⁺ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O（2分）
⑵ ①實驗Ⅰ結論不合理（2分），因為Cl₂也有氧化性，此實驗無法確定是Cl₂還是HClO漂白…（2分）；或者實驗Ⅱ結論不合理……（2分），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……（2分）?②試管中溶液由無色變為藍色………（2分）
⑶①  Cu+4HNO₃(濃)= Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O  ………（2分）
②a 、b ……（2分）；    c ……（2分）    雙手緊握（或微熱）………（2分）

解析試題分析：（1）該裝置的最大特點是可以控制反應的發生和停止，藥品一般是固體和液體在常溫下能反應，且不需要加熱。例如實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣，Zn+H₂SO₄＝ZnSO₄+H₂↑，鋅難溶于水，氫氣難溶于水，當將裝置中的導氣管關閉后，生成的H₂使裝置中的氣壓增大，從而使固體和液體分離，使反應停止，所以能用圖中的裝置制取氫氣；與此類似的該裝置還可以制備CO₂、H₂S等；實驗室利用二氧化錳氧化濃鹽酸制備氯氣，反應的離子方程式為MnO₂+2Cl ^-+4H⁺ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O。
（2）①實驗室制得的氯氣中有雜質氣體水蒸氣和氯化氫氣體，要進行干燥的氯氣不具備漂白性的驗證試驗，再進行實驗Ⅰ才能得到結論；氯化氫氣體溶于水形成鹽酸，鹽酸也能和碳酸氫鈉反應產生二氧化碳氣體，不一定是氯氣與水反應的產物的酸性；
②驗證Cl^-和Br^-的還原性強弱可根據反應Cl₂+2Br^-＝2Cl^-+Br₂設計實驗，在A裝置中制備氯氣，生成的氣體通入到裝有溴化鈉溶液的C中，如燒瓶中有黃綠色氣體生成，試管中溶液由無色變為橙色，可證明氯氣的氧化性強于溴；
（3）①濃硝酸具有強氧化性，與銅反應生成二氧化氮氣體，反應的化學方程式為Cu+4HNO₃（濃）＝Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②濃硝酸與銅反應生成的二氧化氮收集于試管丁中，由于二氧化氮能和水反應，則燒杯內氣體的壓強會減小，小于外界大氣壓，燒杯中的溶液會倒流于試管丁，所以要先關閉止水夾a、b，然后再打開止水夾c，用微熱法使試管中氣體逸出，NO₂與水接觸后即可引發燒杯中的水倒流入試管丁中，從而驗證NO₂與水的反應。
考點：考查常見氣體制備原理及裝置選擇；氯氣的實驗室制法；硝酸的化學性質；氮的氧化物的性質及其對環境的影響．