Question

9．某研究性學(xué)習(xí)小組選用以下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究（圖中a、b、c均為止水夾）

（1）在進(jìn)行氣體制備時(shí)，應(yīng)先檢驗(yàn)裝置的氣密性．將A裝置末端導(dǎo)管密封后，在A裝置的分液斗內(nèi)裝一定量的蒸餾水，然后打開分液漏斗開關(guān)，水不能順利流下，則氣密性良好或打開分液漏斗開關(guān)水不能持續(xù)滴下或分液漏斗中液面長(zhǎng)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(shí)應(yīng)選用裝置B作為發(fā)生裝置（填所選裝置的序號(hào)字母），夾緊止水夾后反應(yīng)會(huì)慢慢停止下來，請(qǐng)描述原因試管中氣壓增大，將溶液壓回長(zhǎng)頸漏斗中，使固液分離而停止．
（3）某同學(xué)利用上述裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Cl₂氧化性強(qiáng)于Br₂
①選用的裝置連接順序?yàn)椋篈→C→E（填所選裝置的序號(hào)字母）；
②從以下試劑中選用該實(shí)驗(yàn)所需的試劑為b、c、e（填試劑的序號(hào)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(shí)驗(yàn)過程中能說明Cl₂氧化性強(qiáng)于Br₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C中溶液的顏色變?yōu)椋ǔ龋�黃色；
（4）另一同學(xué)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(jìn)行NO₂氣體與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并觀察相關(guān)現(xiàn)象：
①B裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
②反應(yīng)一段時(shí)間后D裝置中的具支試管乙中收集滿NO₂氣體，若進(jìn)行NO₂氣體與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)關(guān)閉止水夾a、b，打開止水夾c（填“對(duì)a、b、c三個(gè)止水夾進(jìn)行的操作”），然后再適當(dāng)加熱乙，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為燒杯中的水進(jìn)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(dǎo)管密封后，在A裝置的分液斗內(nèi)裝一定量的蒸餾水，利用氣體的壓強(qiáng)檢驗(yàn)氣密性；
（2）用鋅粒和稀硫酸制備H₂，選擇固體與液體反應(yīng)裝置，且不需要加熱；夾緊止水夾后反應(yīng)會(huì)慢慢停止下來，氣體使固液分離；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Cl₂氧化性強(qiáng)于Br₂，利用A裝置制備氯氣，C裝置發(fā)生氯氣與NaBr的反應(yīng)，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(jìn)行NO₂氣體與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，B中Cu與濃硝酸反應(yīng)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(guān)閉止水夾a、b，打開止水夾c，適當(dāng)加熱試管乙，可使二氧化氮與水反應(yīng)生成NO，以此來解答．

解答 解：（1）在進(jìn)行氣體制備時(shí)，應(yīng)先檢驗(yàn)裝置的氣密性．將A裝置末端導(dǎo)管密封后，在A裝置的分液斗內(nèi)裝一定量的蒸餾水，然后打開分液漏斗開關(guān)，水不能順利流下，則氣密性良好或打開分液漏斗開關(guān)水不能持續(xù)滴下或分液漏斗中液面長(zhǎng)期保持不變，則氣密性良好，
故答案為：打開分液漏斗開關(guān)，水不能順利流下，則氣密性良好或打開分液漏斗開關(guān)水不能持續(xù)滴下或分液漏斗中液面長(zhǎng)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(yīng)裝置，且不需要加熱，則選擇裝置B；夾緊止水夾后反應(yīng)會(huì)慢慢停止下來，原因?yàn)樵嚬苤袣鈮涸龃�，將溶液壓回長(zhǎng)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(zhǎng)頸漏斗中，使固液分離而停止；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Cl₂氧化性強(qiáng)于Br₂，利用A裝置制備氯氣，C裝置發(fā)生氯氣與NaBr的反應(yīng)，E裝置尾氣處理，
①由上述分析可知，連接順序?yàn)锳→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(shí)驗(yàn)需要的試劑為b、c、e，故答案為：b、c、e；
③實(shí)驗(yàn)過程中能說明Cl₂氧化性強(qiáng)于Br₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，離子反應(yīng)為Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
②反應(yīng)一段時(shí)間后D裝置中的具支試管乙中收集滿NO₂氣體，若進(jìn)行NO₂氣體與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)關(guān)閉止水夾a、b，打開止水夾c，然后再適當(dāng)加熱乙，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為燒杯中的水進(jìn)入試管中，試管中氣體顏色變淺，
故答案為：關(guān)閉止水夾a、b，打開止水夾c；乙；燒杯中的水進(jìn)入試管中，試管中氣體顏色變淺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握常見氣體的制備原理、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置的作用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�題目難度不大．