Question

6．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（圖中a、b、c表示止水夾）．

（1）甲、乙兩儀器的名稱是分液漏斗、圓底燒瓶．
（2）A、C、E相連后的裝置可用于制取Cl₂，寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，將Cl₂通入含有酚酞的NaOH溶液中的現(xiàn)象是，該反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）B、D、E裝置相連后，在B中盛裝濃硝酸和銅片（銅片放在有孔塑料板上），可制得NO₂并進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)．
①寫出該反應(yīng)的離子方程式Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O．
②欲用D裝置驗(yàn)證NO₂與水的反應(yīng)，其操作步驟為：先關(guān)閉止水夾ab，再打開止水夾c，使燒杯中的水進(jìn)入試管丁中．
③試管丁中的NO₂與水充分反應(yīng)后，若向試管內(nèi)緩緩?fù)ㄈ胍欢�量的O₂，直至試管全部充滿水，則所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是0.045mol•L^-1（保留2位有效數(shù)值，氣體按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)算）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器的特征以及常見儀器的名稱解答；
（2）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水；氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸可使紫色溶液變紅，氯氣能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成次氯酸鹽、氯化物和水，次氯酸鹽具有漂白性，能使石蕊溶液褪色；
（3）①濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，與銅反應(yīng)生成二氧化氮?dú)怏w；
②根據(jù)二氧化氮溶于水形成壓強(qiáng)差分析；
③先根據(jù)二氧化氮的體積計(jì)算硝酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算濃度．

解答 解：（1）甲儀器具有球形特征，帶有玻璃活塞，為分液漏斗，乙容器底部表面積比較大，為圓底燒瓶，
故答案為：分液漏斗、圓底燒瓶；
（2）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣，二氧化錳具有氧化性，氯化氫具有還原性，兩者反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，化學(xué)方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸可使紫色溶液變紅，氯氣能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成次氯酸鹽、氯化物和水，次氯酸鹽具有漂白性，能使石蕊溶液褪色，原理為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；溶液紅色褪去；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）①銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，反應(yīng)離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
②若二氧化氮能和水反應(yīng)，則燒杯內(nèi)氣體的壓強(qiáng)會(huì)減小，小于外界大氣壓，燒杯中的溶液會(huì)倒流于試管丁，所以先關(guān)閉止水夾 ab再打開止水夾 c，雙手緊握（或微熱）試管丁使試管中氣體逸出，NO₂與水接觸后水倒流，使燒杯中的水進(jìn)入試管丁，
故答案為：ab；c；
③設(shè)容器的體積為VL，所以二氧化氮?dú)怏w的物質(zhì)的量為n=$\frac{VL}{22.4L/mol}$，二氧化氮和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，所以溶質(zhì)是硝酸．
設(shè)生成硝酸的物質(zhì)的量為xmol；
4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃
4mol                    4mol
$\frac{VL}{22.4L/mol}$        xmol
x=$\frac{VL}{22.4L/mol}$，
C=$\frac{n（HN{O}_{3}）}{V}$=$\frac{VL}{\frac{22.4L/mol}{VL}}$≈0.045mol/L，
故答案為：0.045 mol•L^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及氯氣、二氧化氮的性質(zhì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意NO₂與水充分反應(yīng)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度計(jì)算技巧，題目難度中等．