Question

化學實驗有助于理解化學知識，形成化學觀念，提高探究與創新能力，提升科學素養。
（1）在實驗室中用濃鹽酸與MnO₂共熱制取Cl₂并進行相關實驗。
①寫出該反應的離子方程式_________________________；
②下列收集Cl₂的裝置正確裝置是_________________________；

③將Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________________________；
④設計實驗比較Cl₂和Br₂的氧化性，操作與現象是：取少量新制氯水和CCl₄于試管中，____________
_______________________________________________________________________________________。
（2）某化學興趣小組為了探究AgNO₃的熱穩定性，設計了如下實驗。
用下圖所示的實驗裝置A加熱AgNO₃固體，產生紅棕色氣體，在裝置D中收集到無色氣體。當反應結束以后，試管中殘留固體為黑色。

①裝置B的作用是___________________________。
②經小組討論并驗證該無色氣體為O₂，其驗證方法是_____________________。
【查閱資料】Ag₂O和粉末的Ag均為黑色；Ag₂O可溶于氨水。
【提出假設】試管中殘留的黑色固體可能是：i Ag；ii Ag₂O；iii Ag和Ag₂O

實驗編號	操作	現象
a	加入足量氨水，振蕩	黑色固體不溶解
b	加入足量稀硝酸，振蕩	黑色固體溶解，并有氣體產生

 
【實驗驗證】該小組為驗證上述設想，分別取少量黑色固體，進行了如下實驗。
【實驗評價】根據上述實驗，不能確定固體產物成分的實驗是___________（填實驗編號）。
【實驗結論】根據上述實驗結果，該小組得出的AgNO₃固體熱分解的化學方程式為④______________________________。

Answer 1

（共12分）(1) ① MnO₂+4H⁺ + 2Cl^―Mn²⁺+ Cl₂↑+2H₂O （1分）
② C （1分）      ③ Cl₂ 、HClO 、 ClO^―（2分）
④ 用膠頭滴管向試管中滴加溴化鈉溶液、震蕩使其充分反應，發現溶液出現分層現象，下層溶液變為橙色（2分）
（2）①防止倒吸（1分） ②用帶火星的小木條插入集氣瓶內，木條復燃，證明無色氣體為O₂（1分）
③ b （2分） ④  2AgNO₃2Ag + 2NO₂ + O₂↑（2分）

解析試題分析：（1）①實驗室中用濃鹽酸與MnO₂共熱制取Cl₂，反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺ + 2Cl^―Mn²⁺+ Cl₂↑+2H₂O。
②氯氣能溶于水，且能和氫氧化鈉溶液反應，所以不能用排水發收集氯氣。又因為氯氣的大于空氣的，且氯氣有毒，需要尾氣處理，因此正確的答案選C。
③將Cl₂通入水中，部分氯氣與水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性。又因為次氯酸是弱酸，能電離出ClO^－，所以所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是Cl₂ 、HClO、ClO^―。
④非金屬性強的單質可以將非金屬性弱的單質從其鹽溶液中中轉換出來，據此可以比較非金屬性強弱。即取少量新制氯水和CCl₄于試管中，用膠頭滴管向試管中滴加溴化鈉溶液、震蕩使其充分反應，發現溶液出現分層現象，下層溶液變為橙色，這就說明Cl₂的氧化性強于Br₂的氧化性。
（2）①紅棕色氣體是NO₂，NO₂極易被氫氧化鈉溶液吸收，所以B裝置的作用是防止倒吸。
②O₂是助燃性氣體，其驗證方法是用帶火星的小木條插入集氣瓶內，木條復燃，證明無色氣體為O₂。
③a實驗中，加入足量氨水，振蕩黑色固體不溶解，說明黑色固體應該是銀；b實驗中，加入足量稀硝酸，振蕩黑色固體溶解，可能有Ag或者Ag₂O。有氣體產生證明有Ag ,所以不能證明確定有Ag₂O，因此不能確定固體產物成分的實驗是b。
④根據上述實驗結果可知，硝酸銀分解生成單質銀、氧氣和NO₂，所以AgNO₃固體熱分解的化學方程式為2AgNO₃2Ag + 2NO₂ + O₂↑。
考點：考查氯氣、收集、性質、非金屬性強弱比較以及硝酸銀分解產物的實驗探究等