Question

某興趣小組同學(xué)共同設(shè)置了如圖所示的實驗裝置，即可用于制取氣體，又可用于驗證物質(zhì)的性質(zhì)．請回答下列問題：
（1）利用裝置Ⅰ制取氣體，生成氣體的反應(yīng)應(yīng)具備的條件是

 

．裝置Ⅲ中儀器D在實驗中的作用是

 

．
（2）利用Ⅰ、Ⅱ裝置制取氣體（K₂關(guān)閉，K₁打開）．甲同學(xué)認為：利用Ⅱ裝置可以收集H₂、NH₃等氣體，但不能收集O₂和NO等氣體，其理由是

 

．
乙同學(xué)認為：利用Ⅱ裝置作簡易改進（不改變儀器裝置）也可以收集O₂和NO等氣體，但不能收集SO₂等氣體，改進的方法是

 

，利用Ⅱ裝置再作簡易改進（不改變儀器裝置）也可以收集SO₂等氣體，改進的方法是

 

．
（3）利用Ⅰ、Ⅲ裝置驗證物質(zhì)的性質(zhì)（K₂打開，K₁關(guān)閉）．如設(shè)計實驗證明氧化性：KMnO₄＞Cl₂＞Br₂則在A中加濃鹽酸，B中加

 

，C中加

 

．觀察到C中的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點：實驗裝置綜合

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）裝置Ⅰ中沒有加熱儀器，有加液裝置分液漏斗；D中的干燥管能夠防倒吸；
（2）Ⅱ裝置中進氣管短，出氣管長，為向下排空氣法；用排水法可以收集O₂和NO等氣體，不能收集SO₂等氣體；SO₂可以用排有機溶劑或飽和NaHSO₃溶液的方法收集；
（3）根據(jù)氧化劑+還原劑=氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物，氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物，判斷可能發(fā)生的反應(yīng)，以及反應(yīng)現(xiàn)象．

解答： 解：（1）裝置Ⅰ中沒有用于加熱的儀器，所以利用裝置Ⅰ制取氣體，生成氣體的反應(yīng)應(yīng)具備的條件是固+液反應(yīng)（或液+液反應(yīng)），反應(yīng)不需加熱；D中的干燥管能夠防倒吸，裝置Ⅲ中儀器D在實驗中的作用是防止倒吸；
故答案為：固+液反應(yīng)（或液+液反應(yīng)），反應(yīng)不需加熱；防止倒吸；
（2）甲同學(xué)：Ⅱ裝置中進氣管短，出氣管長，為向下排空氣法，O₂的密度大于空氣的密度，則氧氣應(yīng)采用向上排空氣法收集；一氧化氮和氧氣能發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮，一氧化氮應(yīng)采用排水法收集，所以該裝置不能收集氧氣和一氧化氮；
乙同學(xué)：O₂ 和NO不能與水發(fā)生反應(yīng)，而且難溶于水，所以能采用排水法收集；二氧化硫和水能發(fā)生反應(yīng)，不能采用排水法收集，二氧化硫的密度大于空氣的密度，所以應(yīng)采用排難揮發(fā)的有機溶劑或向上排空氣法收集；該裝置不改變儀器裝置，所以只能采用排難揮發(fā)的有機溶劑法收集或飽和NaHSO₃溶液；
故答案為：氧氣的密度比空氣大，NO與空氣密度相差不大，同時NO能與氧氣反應(yīng)；將裝置Ⅱ加滿水；將Ⅱ裝置加滿難揮發(fā)性的溶劑或加滿飽和NaHSO₃溶液；
（3）根據(jù)氧化劑+還原劑=氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物，氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物，證明氧化性：KMnO₄＞Cl₂＞Br₂，可將KMnO₄作為氧化劑和鹽酸反應(yīng)判斷是否生成氯氣，如確定氯氣氧化性大于Br₂，則將氯氣通入NaBr溶液中，如果溶液變?yōu)槌燃t色，說明有Br₂生成，從而確定氧化性為KMnO₄＞Cl₂＞Br₂，
故答案為：KMnO₄固體；NaBr溶液；溶液呈橙色．

點評：本題考查了實驗方案設(shè)計，題目難度中等，注意根據(jù)氣體的性質(zhì)及密度選擇相應(yīng)的收集方法以及實驗設(shè)計的方案的設(shè)計，側(cè)重于考查學(xué)生對實驗原理的把握和對儀器的使用．