Question

19．某化學興趣小組的同學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并進行相關的性質實驗．
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、現象、結論如下，請將表格中實驗1的現象補充：

實驗序號	實驗操作	現象	結論
Ⅰ	將氯水滴入品紅溶液	褪色	氯氣與水反應的產物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入NaHCO3粉末	有無色氣泡產生	氯氣與水反應的產物具有 較強的酸性

有同學認為實驗II的結論合理，請說明理由實驗Ⅰ結論不合理，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粉末反應產生氣泡；
②若要利用上述裝置設計一個簡單的實驗，驗證Cl^-和Br^-的還原性強弱，則丙中所盛裝的試劑為NaBr溶液，能得到結論的實驗現象為試管中溶液由無色變?yōu)槌壬��?br />③某同學用該裝置探究氯氣與KI的反應，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)生反應的化學方程式是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，關閉c，打開a、b，即可在試管丁中收集到NO₂．
①B中發(fā)生反應的化學方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②欲用D裝置驗證NO₂與水的反應，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）A、C、E相連后的裝置可用于制取Cl₂并進行相關的性質實驗．
①因為Cl₂有氧化性可以氧化品紅使品紅褪色，但氯氣與水反應生成的次氯酸具有漂白性也可以使品紅褪色，將氯氣滴入品紅溶液中溶液褪色；氯氣中含有氯化氫氣體和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，氯氣和水反應也生成鹽酸；
②實驗室用二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣，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，所以盛裝溴化鈉溶液；氯氣和溴屬于同一主族的元素，隨著原子序數的增大，非金屬性逐漸減弱，所以氯氣能置換出溴化鈉中的溴；
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，是生成了碘單質遇到淀粉變藍色，繼續(xù)通氯氣，發(fā)現藍色逐漸消失，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)生反應是氯氣和碘單質水溶液中發(fā)生氧化還原反應生成碘酸和鹽酸；
（2）①銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水；
②二氧化氮能和水反應，則燒杯內氣體的壓強會減小，小于外界大氣壓，燒杯中的溶液會倒流于試管丁，以此來解答．

解答 解：（1）①因為Cl₂有氧化性可以氧化品紅使品紅褪色，但氯氣與水反應生成的次氯酸具有漂白性也可以使品紅褪色，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結論不合理；氯氣中含有氯化氫氣體和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，氯氣和水反應也生成鹽酸，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：褪色；實驗Ⅰ結論不合理，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粉末反應產生氣泡；
②實驗室用二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣，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，所以盛裝溴化鈉溶液；二氧化錳和濃鹽酸反應生成黃綠色的氯氣，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，是生成了碘單質遇到淀粉變藍色，繼續(xù)通氯氣，發(fā)現藍色逐漸消失，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)生反應是氯氣和碘單質水溶液中發(fā)生氧化還原反應生成碘酸和鹽酸，反應的化學方程式為：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，則燒杯內氣體的壓強會減小，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 本題考查物質的性質實驗，為高頻考點，把握物質的性質、實驗裝置的作用、實驗技能為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意元素化合物知識與實驗的結合，題目難度中等．