Question

某小组同学用下图装置进行实验研究(a、b、c表示止水夹)。请评价或完善其方案：

（1）将装置A、C、E相连接，用MnO₂和浓盐酸制取氯气，请回答：

①A中反应的离子方程式：_                。

②E中氢氧化钠溶液的作用                       。在C中加入适量的水可制得氯水．将所得氯水分成两份进行实验，其操作、现象和结论为：

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	品红溶液褪色	氯气有漂白性
Ⅱ	氯水中加入碳酸氢钠粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有酸性

③实验Ⅰ推出的相应结论是否合理？________，若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）____________。

④实验Ⅱ推出相应的结论是否合理？_______，若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）_____________。

（2）将B、D、E相连，在B中装浓硝酸和铜片，可制得NO₂并进行有关实验。

①B中反应的化学方程式________________________。

②先若关闭c，当丁中充满红棕色的NO₂时，再关闭止水夹a、b ，微热试管丁,丁中可观察到的实验现象                    。

Answer

（1）①MnO2 + 2Cl- + 4H+Mn2++2H2O +Cl2↑ ②吸收多余的Cl2（尾气处理）

③不合理，没有事先证明干燥的氯气有无漂白性；

④不合理，制取的氯气中含HCl气体，其溶于水能与NaHCO3粉末反应产生气泡

（2）①Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

②丁中气体的红棕色（颜色）变深

【解析】

试题分析：（1）①A中发生的是制取氯气的反应，二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、水、氯气，离子方程式为MnO2 + 2Cl- + 4H+Mn2++2H2O+Cl2↑；

②氯气有毒，不能直接排放，用氢氧化钠溶液吸收，所以E中氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的Cl2；

③实验Ⅰ中使用的是氯水，氯水中含有的次氯酸也具有强氧化性，事先未证明干燥的氯气是否具有漂白性，所以实验I的结论不能证明氯气具有漂白性；所以不合理；

④不合理，因为，制取的氯气未经过除杂步骤，氯气是浓盐酸与二氧化锰制取的，浓盐酸易挥发，所以制取的氯气中含有氯化氢气体，而氯水能使碳酸氢钠粉末产生气体，不能证明氯水的酸性是由氯气与水反应的产物造成的；

（2）①浓硝酸与Cu反应生成硝酸铜、水和二氧化氮气体，化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②该设计的原理是利用二氧化氮与水反应气体物质的量减少，造成装置压强变小，大气压把水压入试管中，故实验时要把ab止水夹关闭，使D装置成为一个封闭的系统，反应后烧杯中水倒流试管丁中，同时红棕色二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，因此变为无色一氧化氮。

考点：考查氯气的化学性质与制取方案的评价，Cu与浓硝酸的反应探究