Question

某小組同學用下圖裝置進行實驗研究（a、b、c表示止水夾）．請評價或完善其方案：

（1）用MnO₂和濃鹽酸制取氯氣，將A、C、E相連，A中反應的離子方程式

 

．E中氫氧化鈉溶液的作用

 

．
在丙中加入適量水可制得氯水．將所得氯水分成兩份，進行實驗，其操作、現象、結論為：

實驗序號	實驗操作	現象	結論
Ⅰ	將氯水滴入品紅溶液	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

①實驗I推出的相應結論是否合理？

 

，若不合理，請說明理由（若合理，無需填寫）：

 

．
②實驗II 推出的相應結論是否合理？

 

，若不合理，請說明理由（若合理，無需填寫）：

 

．
（2）為比較Cl₂和I₂的氧化性強弱，將A、C、E相連，C中盛的試劑可以為

 

．
（3）將B、D、E裝置相連后，在B中盛裝濃硝酸和銅片（放在有孔塑料板上），可制得NO₂并進行有關實驗．
①B中發生反應的離子方程式為

 

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②若關閉止水夾a、b，打開c，雙手緊握（或微熱）試管丁，使其中的NO₂逸出進入D中，丁中可以觀察到的現象

 

．

Answer 1

分析：（1）A中二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣，據此寫出反應的化學方程式；根據氯氣有毒，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應分析；
①驗證氯氣與水反應的產物具有漂白性應首先排除干燥氯氣的影響，需要進行對比實驗；
②制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與碳酸氫鈉粉末反應產生氣泡；
（2）A、C、E相連即為二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣，氯氣的氧化性強于溴，氯氣可以將溴從其鹽溶液中置換出來；
（3）①B中銅與濃硝酸反應生成了二氧化氮氣體，據此寫出反應的離子方程式；
②根據氣體受熱體積膨脹及二氧化氮與水反應導致氣體體積減小分析．

解答：解：（1）A中二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯氣、氯化錳和水，反應的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；氯氣有毒，多于的氯氣應該用氫氧化鈉溶液吸收，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；吸收多于的氯氣，防止氯氣污染大氣；
①沒有事先證明干燥的氯氣無漂白性，則不能證明氯氣與水反應的產物是否具有漂白性，
故答案為：不合理；沒有事先證明干燥的氯氣無漂白性；
②濃鹽酸易揮發，制取的氯氣中含HCl能與NaHCO₃反應產生氣體，如要證明氯氣與水反應的產物具有酸性，必須先除去HCl，可通入飽和食鹽水除雜，
故答案為：不合理；制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與碳酸氫鈉粉末反應產生氣泡；
（2）氯氣的氧化性強于溴，氯氣可以將溴從其鹽溶液中置換出來，涉及的反應為Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂，可用KBr或NaBr，
故答案為：KBr或NaBr； 
（3）①B中銅與濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，發生反應的離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
②若關閉止水夾a、b，打開c，雙手緊握（或微熱）試管丁，使其中的NO₂逸出進入D中，由于二氧化氮氣體受熱膨脹加入丁中，與水溶液發生了反應，所以D中氣體顏色變淺；導管中氣體體積減小，壓強減小，有水溶液倒吸入丁中，
故答案為：D中氣體的紅棕色顏色變淺并有水溶液倒吸入丁中．

點評：本題考查了氯氣的實驗室制法、氯氣的化學性質，題目難度不大，注意掌握實驗室制取氯氣的反應原理及氯氣的化學性質，試題側重對學生能力的培養和訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計、操作能力．