Question

装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常用的三种制备气体的装置。装置B、C、D、E、G、H是用于制取氯气并进行漂白性质验证的装置。请根据装置和所给的试剂回答下列问题：

实验室提供的药品有：铜片、高锰酸钾、 二氧化锰、熟石灰、浓盐酸、过氧化氢、稀硝酸、浓硝酸、氯化铵。

(1)根据提供药品和装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ完成下列有关问题：

①实验室制备氧气，可选用的装置是_________(填序号)。实验室制氨气所选试为__________。

②实验室制备NO气体的离子方程式为_____________________收集NO气体可采用的方法是______________法。

③检验Ⅲ装置气密性的过程是___________________________________________。

(2)现用提供的制备装置和装置B、C、D、E、G、H来完成实验室制备纯净氯气并进行氯气性质的验证实验。

①常温下，高锰酸钾和浓盐酸可以发生反应生成Cl₂和可溶性MnCl₂,该反应氧化剂的化学式为________________，氧化产物的化学式为_________________，反应的离子方程式为___________________________________。

②制备纯净氯气并验证能起漂白作用的是次氯酸而不是氯气，从左到右仪器的连接顺序为a→d→e→_____________________________________________________→f。

③装置D中发生反应的离子方程式为______________________________________。

Answer

Ⅱ、Ⅲ 熟石灰和氯化铵 3Cu＋8H＋＋2NO3－ = 3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑ 排水法 将导气管插入水槽的水中，给烧瓶加热，如果导气管口有气泡冒出，冷却后导气管内有一段液柱上升，说明气密性良好；否则漏气 KMnO4 Cl2 2MnO4－＋10Cl－＋16H＋= 2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O →b,c(c,b) →k,l→g,h→i,j Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO-+ H2O

【解析】(1)①实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制备氧气，属于固+固加热制备气体，可选用的装置Ⅱ，也可以用二氧化锰与双氧水反应制备氧气，属于固+液不加热反应制备气体，可选用的装置Ⅲ；实验室氯化铵和熟石灰加热制氨气；正确答案：Ⅱ、Ⅲ；熟石灰和氯化铵。

②实验室用铜和稀硝酸反应制备NO气体，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO3－ = 3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑；由于NO气体易与氧气反应，不溶于水也不与水反应，可以用排水法收集NO气体；正确答案：3Cu＋8H＋＋2NO3－ = 3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑； 排水法。

③Ⅲ装置气密性检查的方法：将导气管插入水槽的水中，给烧瓶加热，如果导气管口有气泡冒出，冷却后导气管内有一段液柱上升，说明气密性良好；否则漏气；正确答案：将导气管插入水槽的水中，给烧瓶加热，如果导气管口有气泡冒出，冷却后导气管内有一段液柱上升，说明气密性良好；否则漏气。

(2)①常温下，高锰酸钾和浓盐酸可以发生反应生成Cl2和可溶性MnCl2,反应的化学方程式为：2KMnO4＋16HCl(浓)= 2MnCl2＋2KCl+5Cl2↑＋8H2O,其中Mn元素化合价由+7价降到+2价,被还原，高锰酸钾为氧化剂,Cl元素化合价由-1价升高到0价,被氧化,所以氯气为氧化产物；反应的离子方程式为：2MnO4－＋10Cl－＋16H＋= 2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；正确答案：KMnO4； Cl2 ；2MnO4－＋10Cl－＋16H＋= 2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。

②利用高锰酸钾和浓盐酸反应制备出的氯气中含有杂质气体氯化氢和水蒸气，因此混合气体要依次通过饱和食盐水（装置C）除去氯化氢，再通过氯化钙（装置B）吸收水蒸气，得到纯净的氯气装置H中，氯气先进入装有干燥红色布条的装置（E），然后再进入装有湿润红色布条的装置（G），加以验证起漂白作用的是次氯酸而不是氯气；最后尾气进入装置f中进行吸收；所以正确的连接顺序为：a→d→e→b,c(c,b) →k,l→g,h→i,j →f；正确答案：→b,c(c,b) →k,l→g,h→i,j 。

③氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO-+ H2O；正确答案：Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO-+ H2O。