Question

某學生利用以下裝置探究噴泉實驗。其中A、F分別為硫化氫和氯氣的發生裝置，C為純凈干燥的氯氣與硫化氫反應的裝置。

請回答下列問題：
（1）裝置F中發生反應的化學方程式                                       。
（2）裝置A中的分液漏斗內液體a可選用            （選填以下選項的代號）
A．鹽酸       B．濃硫酸         C．稀硫酸         D．稀硝酸
（3）虛線框內應添加必要的除雜裝置，請從上圖的“備選裝置”中選擇合適裝置的編號，填入下列空格。B__________、D__________、E__________。
（4）打開K₁、K₂，將常溫壓下的H₂S、Cl₂以體積比1:1充滿燒瓶后，燒瓶中發生的反應用化學方程式表示為                    ；關閉K₁、K₂，始終看不到燒瓶內產生“噴泉”現象，理由是：                                                            。
（5）在操作（4）的基礎上，引發噴泉操作方法是                                  。

Answer 1

（1）（共3分）MnO₂ + 4HCl(濃) MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O 
（2）（共2分）AC
（3）（共3分）Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ
（4）（共5分）H₂S+Cl₂＝2S+2HCl；（3分，化學式2分，配平1分）  燒瓶內的氣壓與外界氣壓相同（1分），不能產生壓強差，故無噴泉現象（1分）。
（5）（共3分）方法① 用手（或熱毛巾）將燒瓶捂熱或將燒瓶微熱（1分），燒瓶內氣體受熱膨脹（即增大壓強，1分），使HCl與燒杯中溶液接觸，即可引發噴泉（1分）；
方法② 用冰水或其它制冷劑澆在燒瓶上（給燒瓶降溫，1分），以減小燒瓶內氣體的壓強，（1分）燒杯中溶液通過導管進入燒瓶內與HCl氣體接觸，即可引發噴泉（1分）。

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試題分析：（1）裝置F為制取氯氣的發生裝置，所以發生的反應方程式為：MnO₂ + 4HCl(濃) ="==" MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O 。
（2）裝置A為制取H₂S的發生裝置，利用強酸和硫化物反應制得，但是硫化物中的S有較強還原性，不能用強化性的酸制備，所以不能用濃硫酸、稀硝酸，故選AC。
（3）虛線框B為H₂S氣體的干燥裝置，不能用強氧化性的的濃硫酸干燥，所以選五氧化二磷裝置Ⅲ；虛線框D、E分別為氯氣的除雜裝置和干燥裝置，D用裝置Ⅱ飽和食鹽水可以除去雜質HCl，用裝置Ⅰ濃硫酸可以除去水蒸氣。
（4）H₂S、Cl₂以體積比1:1充滿燒瓶，則發生的氧化還原反應按照1:1反應，所以方程式為：H₂S+Cl₂＝2S+2HCl。觀察方程式可得知反應中前后氣體系數不變，所以反應前后氣體壓強不變，燒瓶內的氣壓與外界氣壓相同，不會造成壓強差，不能形成噴泉。
（5）要使上述實驗產生噴泉現象，必須要讓燒瓶內的氣壓和外界氣壓產生壓強差，所以可以采取升溫或冷卻的方法：方法① 用手（或熱毛巾）將燒瓶捂熱或將燒瓶微熱，燒瓶內氣體受熱膨脹，使HCl與燒杯中溶液接觸，即可引發噴泉；方法② 用冰水或其它制冷劑澆在燒瓶上，以減小燒瓶內氣體的壓強，燒杯中溶液通過導管進入燒瓶內與HCl氣體接觸，即可引發噴泉