Question

20．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用如圖所示實驗裝置進行實驗（圖中a、b、c表示止水夾）．
請按要求填空：
（1）A、C、E相連后的裝置可用于制取Cl₂并進行相關(guān)的性質(zhì)實驗．
①若在丙中加入適量水，即可制得氯水．將所得氯水分成兩份，進行Ⅰ、Ⅱ兩個實驗，實驗操作、現(xiàn)象、結(jié)論如下，請將表格中實驗1的現(xiàn)象補充：

實驗序號	實驗操作	現(xiàn)象	結(jié)論
Ⅰ	將氯水滴入品紅溶液	褪色	氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入NaHCO3粉末	有無色氣泡產(chǎn)生	氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物具有 較強的酸性

有同學(xué)認(rèn)為實驗II的結(jié)論合理，請說明理由實驗Ⅰ結(jié)論不合理，因為Cl₂也有氧化性，此實驗無法確定是Cl₂還是HClO漂白；實驗Ⅱ結(jié)論不合理，因為制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與NaHCO₃粉末反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；
②若要利用上述裝置設(shè)計一個簡單的實驗，驗證Cl^-和Br^-的還原性強弱，則丙中所盛裝的試劑為NaBr溶液，能得到結(jié)論的實驗現(xiàn)象為試管中溶液由無色變?yōu)槌壬��?br />③某同學(xué)用該裝置探究氯氣與KI的反應(yīng)，在丙中盛放有KI淀粉溶液，通入氯氣，看到丙中溶液變成藍色，繼續(xù)通氯氣，發(fā)現(xiàn)藍色逐漸消失，檢測到溶液中有含+5價元素的酸根離子，則藍色消失過量中丙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl．
（2）B、D、E裝置相連后，在B中盛裝銅片（放在有孔塑料板上）和濃硝酸，關(guān)閉c，打開a、b，即可在試管丁中收集到NO₂．
①B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②欲用D裝置驗證NO₂與水的反應(yīng)，在試管中收集滿NO₂后，使燒杯中的水進入試管丁的操作是（不可改變試管和燒杯的位置）：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，二氧化氮與水接觸后即可引發(fā)燒杯中的水倒流到試管丁中．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)氣體的成分及其性質(zhì)分析判斷，將氯水滴入品紅溶液，溶液褪色；
②根據(jù)氯氣的實驗室制法選擇甲、乙儀器中的藥品，根據(jù)元素周期律中同一主族元素的遞變性選擇丙裝置中的藥品，根據(jù)生成物顏色分析實驗現(xiàn)象；
③在丙中盛放有KI淀粉溶液，通入氯氣，看到丙中溶液變成藍色，是生成了碘單質(zhì)遇到淀粉變藍色，繼續(xù)通氯氣，發(fā)現(xiàn)藍色逐漸消失，檢測到溶液中有含+5價元素的酸根離子，則藍色消失過量中丙中發(fā)生反應(yīng)是氯氣和碘單質(zhì)水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘酸和鹽酸；
（2）①銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式；
②根據(jù)二氧化氮能和水反應(yīng)，則燒杯內(nèi)氣體的壓強會減小進行分析解答．

解答 解：（1）①因為Cl₂有氧化性可以氧化品紅使品紅退色，但氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性也可以使品紅退色，將氯氣滴入品紅溶液中溶液褪色，此實驗無法確定是Cl₂氧化性還是HClO漂白，實驗實驗Ⅰ結(jié)論不合理；氯氣中含有氯化氫氣體和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，氯氣和水反應(yīng)也生成鹽酸，所以實驗Ⅱ無法判斷是哪部分的鹽酸，所以實驗Ⅱ也不合理，
故答案為：實驗Ⅰ結(jié)論不合理，因為Cl₂也有氧化性，此實驗無法確定是Cl₂還是HClO漂白；實驗Ⅱ結(jié)論不合理，因為制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與NaHCO₃粉末反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；
②實驗室用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，分液漏斗只能盛裝液體，所以甲裝濃鹽酸，乙盛裝二氧化錳；丙是用來檢驗氯氣的性質(zhì)，所以盛裝溴化鈉溶液；二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成黃綠色的氯氣，所以會看到燒瓶中有黃綠色的氣體生成；氯氣和溴屬于同一主族的元素，隨著原子序數(shù)的增大，非金屬性逐漸減弱，所以氯氣能置換出溴化鈉中的溴，試管內(nèi)溶液由無色變?yōu)槌壬�，由此證明氯氣的氧化性強于溴，則證明Br^-的還原性強于Cl^-．
故答案為：NaBr溶液，試管中溶液由無色變?yōu)槌壬��?br />③在丙中盛放有KI淀粉溶液，通入氯氣，看到丙中溶液變成藍色，是生成了碘單質(zhì)遇到淀粉變藍色，繼續(xù)通氯氣，發(fā)現(xiàn)藍色逐漸消失，檢測到溶液中有含+5價元素的酸根離子，則藍色消失過量中丙中發(fā)生反應(yīng)是氯氣和碘單質(zhì)水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘酸和鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（2）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．
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②二氧化氮能和水反應(yīng)，則燒杯內(nèi)氣體的壓強會減小，小于外界大氣壓，燒杯中的溶液會倒流于試管丁，所以先關(guān)閉止水夾 ab，再打開止水夾 c，使燒杯中的水進入試管丁，
故答案為：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，二氧化氮與水接觸后即可引發(fā)燒杯中的水倒流到試管丁中．

點評 本題考查了啟普發(fā)生器的反應(yīng)原理、氯氣的實驗室制法及氯氣、二氧化氮的性質(zhì)，掌握氯氣的實驗室制法是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．