Question

某興趣小組同學(xué)共同設(shè)置了如圖所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于驗證物質(zhì)的性質(zhì)提供如下藥品（KMnO₄ 固體；NaBr 溶液；CCI₄；水；飽和食鹽水；電石；溴水；濃鹽酸）
已知：16HCl+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O

（1）利用I、II裝置制取氣體（K₂閉，K₁打開）．甲同學(xué)認(rèn)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(rèn)為：利用II裝置作簡單改進(jìn)，（不改變儀器裝置），也可收集O₂ 和NO等氣體，但不能收集NO₂氣體，改進(jìn)的方法是

 

，利用II裝置再作簡單改進(jìn)（不改變儀器裝置），還可收集NO₂ 氣體，改進(jìn)方法

 

．
（2）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)計證明氧化性：KMnO₄＞Cl₂＞Br₂，則在A中加濃鹽酸，C中加

 

，觀察到C中的現(xiàn)象是

 

．
（3）請利用I、III 裝置自行設(shè)計有機(jī)實驗，寫出實驗所用的試劑，簡述C中的實驗現(xiàn)象及根據(jù)此現(xiàn)象所得結(jié)論．B中加

 

C中的實驗現(xiàn)象：

 

．

Answer 1

考點：常見氣體制備原理及裝置選擇

專題：常規(guī)題型,元素及其化合物

分析：（1）甲同學(xué)：根據(jù)氣體的密度及性質(zhì)選擇收集方法；
乙同學(xué)：根據(jù)O₂ 和NO性質(zhì)選擇收集方法；根據(jù)二氧化氮的性質(zhì)選擇收集方法，注意不改變儀器裝置，二氧化氮極易與水反應(yīng)；
（2）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；
（3）用石灰石、醋酸、硅酸鈉溶液等藥品設(shè)計實驗：比較碳酸、醋酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱；根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸，石灰石和醋酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，據(jù)此分析實驗?zāi)康暮同F(xiàn)象．

解答： 解：（1）甲同學(xué)：O₂的密度大于空氣的密度，所以氧氣應(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；二氧化氮和水能發(fā)生反應(yīng)，不能采用排水法收集，二氧化氮的密度大于空氣的密度，所以應(yīng)采用排難揮發(fā)的有機(jī)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(jī)溶劑法收集；
故答案為：氧氣的密度比空氣的大，一氧化氮與空氣的密度相差不大而且一氧化氮能和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮；將裝置Ⅱ中加滿水；將裝置Ⅱ中加滿難揮發(fā)的有機(jī)溶劑；
（2）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：KMnO₄＞Cl₂＞Br₂．
故答案為：溴化鈉溶液；溶液呈橙色；
（3）石灰石和醋酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，所以B中固體溶解，產(chǎn)生無色氣體，C試管中產(chǎn)生白色沉淀，實驗的目的是比較碳酸、醋酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱，
故答案為：石灰石；C試管中產(chǎn)生白色沉淀．

點評：本題考查了實驗方案設(shè)計，題目難度中的，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．