Question

（2012?湛江一模）某化學興趣小組的同學用下圖所示實驗裝置進行實驗研究（圖中a、b、c表示止水夾）．請對其方案進行完善或評價；
 
（1）實驗室將B、C、E相連后，以

次氯酸鈣

、

濃鹽酸

、（填寫名稱）為原料可制取Cl₂，為接下來研究氯氣的化學性質做準備．
（2）利用實驗室常用方法制取氯氣，將A、C、E相連，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Ⅰ、Ⅱ兩個實驗，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	品紅溶液褪色	氯氣與水反應的產物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入碳酸氫鈉粉末	有無色氣 泡產生	氯氣與水反應的產物具有酸性

請你評價：實驗Ⅰ后，推出相應結論是否合理？

不合理

．若不合理，請說明理由（若合理，則無需填寫下行）：

沒有事先證明干燥的氯氣無漂白性

．
實驗Ⅱ推出相應的結論是否合理？

不合理

若不合理，請說明理由（若合理，無需填寫下行）：

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

．
（3）A、C、E相連，可設計一個簡單的實驗，以驗證Cl^-和Br^-的還原性強弱．有關反應的離子方程式為：

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

加熱  .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑

，

Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂

（4）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），可制得并進行NO₂有關實驗．
①B中發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，其操作步驟為：先關閉止水夾

a、b

，再打開止水夾

c

，使燒杯中的水進入試管丁的可能的操作是

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

．

Answer 1

分析：（1）根據裝置的特點，應采用固體和液體不加熱來制備氯氣的方法；
（2）實驗室制得的氯氣中有雜質氣體水蒸氣和氯化氫氣體，鹽酸能和碳酸氫鈉反應產生二氧化碳氣體；
（3）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；
（4）銅和濃硝酸反應生成的是二氧化氮氣體，二氧化氮能和水反應生成硝酸和一氧化氮．

解答：解：（1）B、C、E相連后，應選擇固體和液體不加熱的方法制取氯氣，如可以用次氯酸鈣和濃鹽酸，故答案為：次氯酸鈣、濃鹽酸（或其它合理的答案）；
（2）實驗室制得的氯氣中有雜質氣體水蒸氣和氯化氫氣體，要進行干燥的氯氣不具備漂白性的驗證試驗，再進行實驗Ⅰ才能得到結論；氯化氫氣體溶于水形成鹽酸，鹽酸也能和碳酸氫鈉反應產生二氧化碳氣體，不一定是氯氣與水反應的產物的酸性，故答案為：不合理；沒有事先證明干燥的氯氣無漂白性；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；（3）氯氣的制取原理方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

加熱  .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，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，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

加熱  .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂；
（4）①銅和濃硝酸反應的方程式為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②D裝置驗證NO₂與水的反應，其操作步驟為：先關閉止水夾ab，再打開c，然后雙手緊握（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，故答案為：a、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．（或其它合理的答案）

點評：本題是一道有關氯氣的制備和性質的實驗題，綜合性較強，考查學生分析和解決問題的能力．