Question

9．某研究性學習小組選用以下裝置進行實驗設計和探究（圖中a、b、c均為止水夾）

（1）在進行氣體制備時，應先檢驗裝置的氣密性．將A裝置末端導管密封后，在A裝置的分液斗內裝一定量的蒸餾水，然后打開分液漏斗開關，水不能順利流下，則氣密性良好或打開分液漏斗開關水不能持續(xù)滴下或分液漏斗中液面長期保持不變，則證明A裝置的氣密性良好．
（2）用鋅粒和稀硫酸制備H₂時應選用裝置B作為發(fā)生裝置（填所選裝置的序號字母），夾緊止水夾后反應會慢慢停止下來，請描述原因試管中氣壓增大，將溶液壓回長頸漏斗中，使固液分離而停止．
（3）某同學利用上述裝置設計實驗證明Cl₂氧化性強于Br₂
①選用的裝置連接順序為：A→C→E（填所選裝置的序號字母）；
②從以下試劑中選用該實驗所需的試劑為b、c、e（填試劑的序號字母）；
a．濃硫酸    b．濃鹽酸      c．二氧化錳      d．氯化鈉      e．溴化鈉溶液
③實驗過程中能說明Cl₂氧化性強于Br₂的實驗現象是C中溶液的顏色變?yōu)椋ǔ龋�黃色；
（4）另一同學將B、D、E裝置連接后，在B裝置中加入銅片和濃硝酸制取NO₂，然后進行NO₂氣體與水反應的實驗，并觀察相關現象：
①B裝置發(fā)生反應的離子方程式為Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
②反應一段時間后D裝置中的具支試管乙中收集滿NO₂氣體，若進行NO₂氣體與水反應的實驗，應關閉止水夾a、b，打開止水夾c（填“對a、b、c三個止水夾進行的操作”），然后再適當加熱乙，實驗現象為燒杯中的水進入試管中，試管中氣體顏色變淺．

Answer 1

分析 （1）將A裝置末端導管密封后，在A裝置的分液斗內裝一定量的蒸餾水，利用氣體的壓強檢驗氣密性；
（2）用鋅粒和稀硫酸制備H₂，選擇固體與液體反應裝置，且不需要加熱；夾緊止水夾后反應會慢慢停止下來，氣體使固液分離；
（3）設計實驗證明Cl₂氧化性強于Br₂，利用A裝置制備氯氣，C裝置發(fā)生氯氣與NaBr的反應，E裝置尾氣處理；
（4）將B、D、E裝置連接后，在B裝置中加入銅片和濃硝酸制取NO₂，然后進行NO₂氣體與水反應的實驗，B中Cu與濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，D裝置中的具支試管乙中收集滿NO₂氣體，關閉止水夾a、b，打開止水夾c，適當加熱試管乙，可使二氧化氮與水反應生成NO，以此來解答．

解答 解：（1）在進行氣體制備時，應先檢驗裝置的氣密性．將A裝置末端導管密封后，在A裝置的分液斗內裝一定量的蒸餾水，然后打開分液漏斗開關，水不能順利流下，則氣密性良好或打開分液漏斗開關水不能持續(xù)滴下或分液漏斗中液面長期保持不變，則氣密性良好，
故答案為：打開分液漏斗開關，水不能順利流下，則氣密性良好或打開分液漏斗開關水不能持續(xù)滴下或分液漏斗中液面長期保持不變；
（2）用鋅粒和稀硫酸制備H₂，選擇固體與液體反應裝置，且不需要加熱，則選擇裝置B；夾緊止水夾后反應會慢慢停止下來，原因為試管中氣壓增大，將溶液壓回長頸漏斗中，使固液分離而停止，
故答案為：B；試管中氣壓增大，將溶液壓回長頸漏斗中，使固液分離而停止；
（3）設計實驗證明Cl₂氧化性強于Br₂，利用A裝置制備氯氣，C裝置發(fā)生氯氣與NaBr的反應，E裝置尾氣處理，
①由上述分析可知，連接順序為A→C→E，故答案為：A；C；E；
②利用濃鹽酸與二氧化錳制備氯氣，C中試劑為NaBr，即該實驗需要的試劑為b、c、e，故答案為：b、c、e；
③實驗過程中能說明Cl₂氧化性強于Br₂的實驗現象是C中溶液的顏色變?yōu)椋ǔ龋�黃色，故答案為：C中溶液的顏色變?yōu)椋ǔ龋�黃色；
（4）①B中Cu與濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，離子反應為Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
②反應一段時間后D裝置中的具支試管乙中收集滿NO₂氣體，若進行NO₂氣體與水反應的實驗，應關閉止水夾a、b，打開止水夾c，然后再適當加熱乙，實驗現象為燒杯中的水進入試管中，試管中氣體顏色變淺，
故答案為：關閉止水夾a、b，打開止水夾c；乙；燒杯中的水進入試管中，試管中氣體顏色變淺．

點評 本題考查性質實驗方案的設計，為高頻考點，把握常見氣體的制備原理、性質實驗設計、實驗裝置的作用為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．