Question

1．實(shí)驗(yàn)室常用的幾種氣體發(fā)生裝置如圖a、b、c、d所示：

（1）寫出用a裝置制取一種氣體的名稱氨氣、氧氣、甲烷等．用d裝置制取H₂時(shí)，在加入藥品之前要進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性．
（2）用c裝置可制取NH₃、O₂和NO．若要制取NH₃，燒瓶中需加入的藥品是生石灰、堿石灰、NaOH、燒堿等；若以雙氧水為原料制取O₂，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）實(shí)驗(yàn)室常用b裝置通過MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl₂．若將b裝置直接與下圖甲g管連接來探究Cl₂、Br₂、Fe³⁺的氧化性強(qiáng)弱，整套實(shí)驗(yàn)裝置存在的明顯不足是缺少尾氣處理裝置．打開活塞，向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸，然后關(guān)閉活塞，點(diǎn)燃酒精燈．此時(shí)可觀察到e中水層溶液變黃，振蕩后CCl₄層無明顯變化，則f中現(xiàn)象是溶液變?yōu)榧t色．由此可得出Cl₂、Br₂、Fe³⁺氧化性由強(qiáng)至弱的順序是Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺．
（4）兩同學(xué)分別將NH₃和NO的混合氣體通入上圖乙裝置，探究不同催化劑對(duì)反應(yīng)4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$5N₂+6H₂O的催化效果．除催化劑外，其他實(shí)驗(yàn)條件相同．要比較不同催化劑的催化效果，應(yīng)觀察試管中溶液顏色的變化，為此需要測(cè)量并記錄的是試管中溶液變紅色所需時(shí)間．

Answer 1

分析 （1）a裝置是大試管加熱制備氣體，適合固體和固體混合加熱制備氣體，氣體制備前需要檢查裝置的氣密性；
（2）用c裝置可制取NH₃、O₂和NO．，適用于固體和液體混合溶劑或反應(yīng)放熱得到氣體，要制取NH₃，可以利用固體氫氧化鈉、氧化鈣或堿石灰等中滴入濃氨水得到氨氣，若以雙氧水為原料制取O₂，需要把過氧化氫加入固體二氧化錳催化快速分解生成氧氣；
（3）氯氣有毒不能直接排空，要用堿液吸收尾氣；打開活塞a，向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸，然后關(guān)閉活塞a，點(diǎn)燃酒精燈加熱；亞鐵離子的還原性比溴離子強(qiáng)，氯氣首先氧化亞鐵離子，再氧化溴離子，氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物；
（4）催化劑變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，可以縮短達(dá)到平衡的時(shí)間．

解答 解：（1）a裝置是大試管加熱制備氣體，適合固體和固體混合加熱制備氣體，如氨氣、氧氣、甲烷等氣體制備可以在裝置a中制備，．用d裝置制取H₂時(shí)，在加入藥品之前要進(jìn)行的操作是需要檢查裝置的氣密性，
故答案為：氨氣、氧氣、甲烷等，檢查裝置的氣密性；
（2）用c裝置可制取NH₃、O₂和NO．，適用于固體和液體混合溶劑或反應(yīng)放熱得到氣體，要制取NH₃，可以利用固體氫氧化鈉、氧化鈣或堿石灰等中滴入濃氨水得到氨氣，若以雙氧水為原料制取O₂，需要把過氧化氫加入固體二氧化錳催化快速分解生成氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：生石灰、堿石灰、NaOH、燒堿等，2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）由于氯氣有毒，直接排放到空氣中會(huì)污染大氣，要用堿液吸收尾氣，實(shí)驗(yàn)裝置缺少尾氣處理裝置，打開活塞a，向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸，然后關(guān)閉活塞a，點(diǎn)燃酒精燈加熱；亞鐵離子的還原性比溴離子強(qiáng)，氯氣首先氧化亞鐵離子，再氧化溴離子，所以e中水層溶液變黃，振蕩后CCl₄層無明顯變化，說明通入的氯氣只氧化亞鐵離子，f中只氧化亞鐵離子生成鐵離子遇到KSCN溶液生成血紅色溶液，由此可得出Cl₂、Br₂、Fe³⁺氧化性由強(qiáng)至弱的順序是 Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺，
故答案為：缺少尾氣處理裝置，溶液變?yōu)榧t色，Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺；
（4）要比較不同催化劑的催化效果，應(yīng)觀察試管中溶液顏色的變化，為此需要測(cè)量并記錄的是試管中溶液變紅色所需時(shí)間，
故答案為：試管中溶液變紅色所需時(shí)間．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，明確反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵，結(jié)合資料分析解答，會(huì)根據(jù)離子反應(yīng)方程式判斷氧化性強(qiáng)弱，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定發(fā)生的反應(yīng)，難度中等．