Question

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)利用B裝置可制取的氣體有　　　　(寫出兩種即可)。 
(2)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。將所得氯水分為兩份,進行實驗Ⅰ、Ⅱ,實驗操作、現象、結論如下:

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

 
請你評價實驗Ⅰ、Ⅱ的結論是否合理?若不合理,請說明理由　　　　。
②請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(分別指出甲、乙、丙中盛裝的試劑、實驗現象及結論)　       。
(3)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中發生反應的化學方程式為　                         。 
②欲用D裝置驗證NO₂與水的反應,其操作步驟如下:先關閉止水夾　　　　,再打開止水夾　　　　,使燒杯中的水進入試管丁的操作是　                    。 
③試管丁中的NO₂與水充分反應后,若向試管內緩緩通入一定量的O₂,直至試管全部充滿水,則所得溶液中溶質的物質的量濃度是　　　　(氣體按標準狀況計算)。

Answer 1

(1)H₂、CO₂等
(2)①實驗Ⅰ結論不合理,因為未進行干燥的Cl₂是否能使品紅褪色實驗,即使品紅褪色的不一定是氯氣與水反應的產物,也可能是未反應的氯氣。實驗Ⅱ結論不合理,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在甲、乙、丙中分別裝入濃鹽酸、MnO₂、NaBr溶液;燒瓶中有黃綠色氣體生成,丙試管中溶液由無色變為橙色;可證明Cl₂的氧化性強于Br₂,則Br^-的還原性強于Cl^-
(3)①Cu+4HNO₃(濃)Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O　
②a、b　c　雙手緊握(或微熱)試管丁使試管中氣體逸出,NO₂與水接觸后即可引發燒杯中的水倒流入試管丁中
③0.045 mol·L^-1

(1)B裝置用于塊狀不溶于水的固體與液體反應制取氣體,故可用鋅粒與稀H₂SO₄制H₂,也可用大理石與鹽酸制CO₂等。
(2)①未反應的Cl₂及氯氣與水反應的產物都有可能使品紅溶液褪色,故結論Ⅰ不合理。A裝置制取Cl₂使用的濃鹽酸具有揮發性,會與NaHCO₃反應產生CO₂氣泡,故實驗Ⅱ的結論不合理。②利用氧化性Cl₂>Br₂即可證明,可在丙中放NaBr溶液,將制得的Cl₂通入NaBr溶液,發現溶液由無色變為橙色可證明。
(3)銅與濃HNO₃反應放出NO₂,收集于試管丁中然后用微熱法使NO₂與水接觸從而使水倒流于丁中。根據1 mol NO₂轉化成1 mol HNO₃可知,所得HNO₃的濃度為 mol/L,即0.045 mol/L。