Question

某化學興趣小組的同學用下圖所示實驗裝置進行實驗研究（圖中a、b、c表示止水夾）．請對其方案進行完善或評價．

（1）利用實驗室常用方法制取氯氣，將A、C、E相連，在丙中加入適量水，即可制得氯水．將所得氯水分為兩份，進行Ⅰ、Ⅱ兩個實驗，實驗操作、現(xiàn)象、結(jié)論如下：

實驗 序號	實驗操作	現(xiàn)象	結(jié)論
Ⅰ	將氯水滴到干燥的紅色布條上	紅色布條褪色	氯氣與水反應的產(chǎn)物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入碳酸氫鈉粉末	有無色氣泡產(chǎn)生	氯氣與水反應的產(chǎn)物具有酸性

請回答下列問題：
①請寫出實驗室制取氯氣的離子方程式：

 

②實驗Ⅰ后推出相應結(jié)論不合理，請說明理由：

 

．
實驗Ⅱ推出相應的結(jié)論是否合理？為什么？

 

（2）A、C、E相連，可設計一個簡單的實驗，以驗證Cl^-和Br^-的還原性強弱．有關反應的離子方程式為：

 

；
（3）裝置E的作用是：

 

（4）B、D、E裝置相連后，在B中盛裝濃硝酸和銅片（放在有孔塑料板上），可制得并進行NO₂的有關實驗．
①B中發(fā)生反應的化學方程式為

 

②欲用D裝置驗證NO₂與水的反應，設計的操作步驟為：當丁中充滿了紅棕色氣體之后，先關閉止水夾

 

，再打開止水夾

 

，使燒杯中的水進入試管丁的可能的操作是

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設計,氯氣的化學性質(zhì)

專題：

分析：（1）①氯氣的制取原理方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
②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(jié)論
③實驗室制得的氯氣中有雜質(zhì)氣體水蒸氣和氯化氫氣體，鹽酸能和碳酸氫鈉反應產(chǎn)生二氧化碳氣體；
（2）A、C、E相連即為二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣，氯氣的氧化性強于溴，氯氣可以將溴從其鹽溶液中置換出來；
（3）因為氯氣有毒，所以裝置E的作用是吸收多余的氯氣；
（4）銅和濃硝酸反應生成的是二氧化氮氣體，二氧化氮能和水反應生成硝酸和一氧化氮．

解答： 解：（1）①氯氣的制取原理方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
②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(jié)論；故答案為：沒有事先證明干燥的氯氣無漂白性；
③實驗室制得的氯氣中有雜質(zhì)氣體水蒸氣和氯化氫氣體，氯化氫氣體溶于水形成鹽酸，鹽酸也能和碳酸氫鈉反應產(chǎn)生二氧化碳氣體，不一定是氯氣與水反應的產(chǎn)物的酸性，故答案為：不合理； 制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與碳酸氫鈉粉末反應產(chǎn)生氣泡；
（2）氯氣的氧化性強于溴，氯氣可以將溴從其鹽溶液中置換出來，涉及的反應為：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂，故答案為：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂；
（3）因為氯氣有毒，所以裝置E的作用是吸收多余的氯氣，故答案為：吸收多余的氯氣；
（4）①銅和濃硝酸反應的方程式為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②D裝置驗證NO₂與水的反應，其操作步驟為：先關閉止水夾ab，再打開c，然后雙手緊握（或微熱）試管丁，使試管中氣體逸出，NO₂與水接觸后即可引發(fā)燒杯中的水倒流入試管丁中，故答案為：a、b；c；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(fā)燒杯中的水倒流入試管丁中．

點評：本題是一道有關氯氣的制備和性質(zhì)的實驗題，綜合性較強，考查學生分析和解決問題的能力．