Question

【題目】裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常用的三種制備氣體的裝置。裝置B、C、D、E、G、H是用于制取氯氣并進行漂白性質(zhì)驗證的裝置。請根據(jù)裝置和所給的試劑回答下列問題：

實驗室提供的藥品有：銅片、高錳酸鉀、 二氧化錳、熟石灰、濃鹽酸、過氧化氫、稀硝酸、濃硝酸、氯化銨。

(1)根據(jù)提供藥品和裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ完成下列有關問題：

①實驗室制備氧氣，可選用的裝置是_________(填序號)。實驗室制氨氣所選試為__________。

②實驗室制備NO氣體的離子方程式為_____________________收集NO氣體可采用的方法是______________法。

③檢驗Ⅲ裝置氣密性的過程是___________________________________________。

(2)現(xiàn)用提供的制備裝置和裝置B、C、D、E、G、H來完成實驗室制備純凈氯氣并進行氯氣性質(zhì)的驗證實驗。

①常溫下，高錳酸鉀和濃鹽酸可以發(fā)生反應生成Cl2和可溶性MnCl2,該反應氧化劑的化學式為________________，氧化產(chǎn)物的化學式為_________________，反應的離子方程式為___________________________________。

②制備純凈氯氣并驗證能起漂白作用的是次氯酸而不是氯氣，從左到右儀器的連接順序為a→d→e→_____________________________________________________→f。

③裝置D中發(fā)生反應的離子方程式為______________________________________。

Answer 1

【答案】 Ⅱ、Ⅲ 熟石灰和氯化銨 3Cu＋8H＋＋2NO3－ = 3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑ 排水法 將導氣管插入水槽的水中，給燒瓶加熱，如果導氣管口有氣泡冒出，冷卻后導氣管內(nèi)有一段液柱上升，說明氣密性良好；否則漏氣 KMnO4 Cl2 2MnO4－＋10Cl－＋16H＋= 2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O →b,c(c,b) →k,l→g,h→i,j Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO-+ H2O

【解析】(1)①實驗室利用氯酸鉀和二氧化錳加熱制備氧氣，屬于固+固加熱制備氣體，可選用的裝置Ⅱ，也可以用二氧化錳與雙氧水反應制備氧氣，屬于固+液不加熱反應制備氣體，可選用的裝置Ⅲ；實驗室氯化銨和熟石灰加熱制氨氣；正確答案：Ⅱ、Ⅲ；熟石灰和氯化銨。

②實驗室用銅和稀硝酸反應制備NO氣體，離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO3－ = 3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑；由于NO氣體易與氧氣反應，不溶于水也不與水反應，可以用排水法收集NO氣體；正確答案：3Cu＋8H＋＋2NO3－ = 3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑； 排水法。

③Ⅲ裝置氣密性檢查的方法：將導氣管插入水槽的水中，給燒瓶加熱，如果導氣管口有氣泡冒出，冷卻后導氣管內(nèi)有一段液柱上升，說明氣密性良好；否則漏氣；正確答案：將導氣管插入水槽的水中，給燒瓶加熱，如果導氣管口有氣泡冒出，冷卻后導氣管內(nèi)有一段液柱上升，說明氣密性良好；否則漏氣。

(2)①常溫下，高錳酸鉀和濃鹽酸可以發(fā)生反應生成Cl2和可溶性MnCl2,反應的化學方程式為：2KMnO4＋16HCl(濃)= 2MnCl2＋2KCl+5Cl2↑＋8H2O,其中Mn元素化合價由+7價降到+2價,被還原，高錳酸鉀為氧化劑,Cl元素化合價由-1價升高到0價,被氧化,所以氯氣為氧化產(chǎn)物；反應的離子方程式為：2MnO4－＋10Cl－＋16H＋= 2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；正確答案：KMnO4； Cl2 ；2MnO4－＋10Cl－＋16H＋= 2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。

②利用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制備出的氯氣中含有雜質(zhì)氣體氯化氫和水蒸氣，因此混合氣體要依次通過飽和食鹽水（裝置C）除去氯化氫，再通過氯化鈣（裝置B）吸收水蒸氣，得到純凈的氯氣裝置H中，氯氣先進入裝有干燥紅色布條的裝置（E），然后再進入裝有濕潤紅色布條的裝置（G），加以驗證起漂白作用的是次氯酸而不是氯氣；最后尾氣進入裝置f中進行吸收；所以正確的連接順序為：a→d→e→b,c(c,b) →k,l→g,h→i,j →f；正確答案：→b,c(c,b) →k,l→g,h→i,j 。

③氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO-+ H2O；正確答案：Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO-+ H2O。