Question

某化学兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）．

请按要求填空：
（1）利用B装置可制取的气体有______（任写两种即可）．
（2）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂并进行相关的性质实验．若在丙中加入适量水，即可制得氯水．将所得的氯水分为两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象及结论如表所示：

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯气滴入品红溶液中	溶液褪色	氯气与水反应的产物有漂白粉
Ⅱ	向氯气中加入碳酸氢钠粉末	产生气泡	氯气与水反应的产物具有酸性

请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？请说明理由：______．
（3）B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO₂并进行有关实验．
①B中发生反应的化学方程式为______．
②欲用D装置验证NO₂与水的反应，其操作步骤为先关闭止水夹______，再打开止水夹______，使烧杯中的水进入试管丁的操作是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据装置图可以看出，在不加热的条件下固体和液体反应制备气体，当将装置中的导气管关闭后，生成的气体使装置中的气压增大，从而使固体和液体分离，使反应停止，该装置具备随制随停的特点，据此即可解答；
（2）根据气体的成分及其性质分析判断；
（3）①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，写出相应的反应方程式；
②根据二氧化氮能和水反应，则烧杯内气体的压强会减小进行分析解答；
解答：解：（1）该装置的最大特点是可以控制反应的发生和停止，药品一般是固体和液体在常温下能反应，实验室用锌和稀硫酸制取氢气，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，锌难溶于水，氢气难溶于水，当将装置中的导气管关闭后，生成的H₂使装置中的气压增大，从而使固体和液体分离，使反应停止，所以能用图中的装置制取氢气；金属铜能稀硝酸在常温下发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，即3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，属于固体和液体混合反应不需要加热的反应，所以能用图中的装置制备，
故答案为：H₂、NO；
（2）浓盐酸有挥发性，所以制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水生成盐酸，盐酸和品红溶液不反应，但氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，将氯气滴入品红溶液中溶液褪色，实验Ⅰ结论合理；氯气中含有氯化氢气体和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，氯气和水反应也生成盐酸，所以实验Ⅱ无法判断是哪部分的盐酸，所以不合理，
故答案为：实验Ⅰ结论合理，实验Ⅱ结论不合理，因为制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡，不能说明酸性是氯气和水反应生成的产物造成的；
（3）①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，方程式为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
故答案为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②二氧化氮能和水反应，则烧杯内气体的压强会减小，小于外界大气压，烧杯中的溶液会倒流于试管丁，所以先关闭止水夹 ab，再打开止水夹 c，使烧杯中的水进入试管丁，
故答案为：ab；c；双手紧握（或微热）试管丁使试管中气体逸出，二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流到试管丁中．
点评：本题考查了启普发生器的反应原理、氯气的实验室制法及氯气、二氧化氮的性质，掌握氯气的实验室制法是解答本题的关键，题目难度中等．