Question

化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养．
（1）在实验室中用浓盐酸与MnO₂共热制取Cl₂并进行相关实验，如图1所示．
①写出该反应的离子方程式

 

；
②下列收集Cl₂的装置正确装置是

 

；
③将Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是

 

；
④设计实验比较Cl₂和Br₂的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl₄于试管中，

 

．
（2）某化学兴趣小组为了探究AgNO₃的热稳定性，设计了如下实验．
用如图2所示的实验装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体．当反应结束以后，试管中残留固体为黑色．
①装置B的作用是

 

．
②经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是

 

．
【查阅资料】Ag₂O和粉末的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水．
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是：ⅠAg；ⅡAg₂O；ⅢAg和Ag₂O
【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体，进行了如下实验．

实验编号	操作	现象
a	加入足量氨水，振荡	黑色固体不溶解
b	加入足量稀硝酸，振荡	黑色固体溶解，并有气体产生

【实验评价】根据上述实验，③不能确定固体产物成分的实验是

 

（填实验编号）．
【实验结论】根据上述实验结果，④该小组得出的AgNO₃固体热分解的化学方程式为

 

．

Answer 1

分析：（1）①根据浓盐酸和二氧化锰的性质判断生成物，从而确定方程式；
②氯气是比空气重的可溶于水的气体，依据氯气物理性质和装置分析；
③氯气和水反应生成盐酸和次氯酸；依据平衡状态各物质性质分析判断；
④依据氯气具有氧化性能氧化溴离子为溴单质，溴单质在四氯化碳中溶解度大，据此现象分析判断设计实验；
（2）①装置中B为安全瓶防止倒吸；
②依据氧气助燃性检验；
③实验操作加入的试剂若是硝酸，固体溶解，银单质反应溶解，氧化银也能溶于硝酸；
④装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体为二氧化氮，在装置D中收集到无色气体为氧气，依据实验a可知产物为银，氧化银溶于氨水．

解答：解：（1）①浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水，二氧化锰、氯气、水在离子反应中应保留化学式，离子反应方程式为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△  .

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O，
故答案为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△  .

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O； 
②氯气是比空气中的可溶于水水的有毒气体；
A．导气管位置正确，因为氯气比空气重用向上排气方法，但只有进气口，无出气口，无法排出气体，故A错误；
B．此装置是用来收集比空气轻的气体，若收集氯气，需要短进长出，故B错误；
C．装置长进短出可以收集比空气重的气体氯气，剩余的氯气有毒需要用氢氧化钠溶液吸收，为防止倒吸，用倒扣在水面的漏斗，符合要求，故C正确；
D．氯气通入NaOH溶液会发生反应．氯气被氢氧化钠吸收，不能收集到氯气，故D错误；
故答案为：C；
③将Cl₂通入水中，发生反应Cl₂+H₂O?HCl+HClO，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子为Cl₂ HClO ClO^-，故答案为：Cl₂、HClO、ClO^-；
④氯气具有氧化性能氧化溴离子为溴单质，溴单质在四氯化碳中溶解度大，所以可用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液，充分振荡反应，Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，静置后溴溶于下层的四氯化碳层呈橙色，
故答案为：用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、震荡使其充分反应，发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙色；
（2）①装置导气管略露出胶塞，是安全瓶，可以繁殖C装置中的液体到吸入发生装置A，故答案为：防止倒吸；
②氧气具有助燃性，用带火星的木条深入集气瓶中，木条复燃证明无色气为氧气，故答案为：用带火星的小木条插入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O₂；
③b实验加入的硝酸可以溶解Ag₂O，也可以溶解Ag，不能检验固体成分，故答案为：b；
④实验a加入氨水，银不能溶解于氨水溶液，Ag₂O能溶于氨水中形成银氨溶液，可以验证固体成分的判断，加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解，说明生成的固体为Ag，装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体为二氧化氮，在装置D中收集到无色气体为氧气，所以AgNO₃固体热分解的产物有Ag、NO₂、O₂，方程式为：2AgNO₃

光照  .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑，故答案为：2AgNO₃

光照  .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑．

点评：本题考查了实验设计的方法和物质实验验证方案分析判断，掌握氯气、以及氯的化合物、硝酸银、硝酸等物质的性质是解题关键，题目难度中等．