Question

某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）。

a

请按要求填空：
（1）利用B装置可制取的气体有                （填2种）。
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。将所得氯水分成两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象结论如下：

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	溶液褪色	氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入 NaHCO3粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有较强的酸性

 
（2）请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？若不合理，请说明理由。                 
                                                                       。
（3）请利用上述A、C装置设计一个简单的实验，验证Cl₂和Br₂的氧化性强弱（分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论）                                      
                                                                      。
B、D、E装置相连后，在B中盛装足量浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO₂并进行有关实验。
（4）B中发生反应的化学方程式为                                              。
（5）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                                  
                                                              。
（6）试管丁中的NO₂与一定量的O₂混合后倒插水中，试管9/10充满水，则原试管丁中的混合气体的平均分子量可能为                    。（保留二位小数）

Answer 1

（1）H₂、CO₂、H₂S等（1分）
（2）实验Ⅰ结论不合理，因为Cl₂也有氧化性，此实验无法确定是Cl₂还是HClO漂白（1分）；实验Ⅱ结论不合理，因为制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO₃粉末反应产生气泡（1分）
（3）在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MnO₂、NaBr溶液，（1分）烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，（1分） 证明Cl₂的氧化性强于Br₂,（1分）
（4）Cu+4HNO₃(浓)→Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O  （1分）
（5）a 、b （1分）；  c （1分） 双手紧握（或微热）试管丁使试管中气体逸出，NO₂与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁（1分）
（6）42.08（1分）或44.04（1分）   

解析试题分析：
（1）B装置适用于块状固体与液体的反应，可制取的气体有H₂、CO₂、H₂S等。
（2）根据题意可知，实验Ⅰ结论不合理，因为Cl₂也有氧化性，此实验无法确定是Cl₂还是HClO漂白；实验Ⅱ结论不合理，因为制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO₃粉末反应产生气泡。
（3）在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MnO₂、NaBr溶液，烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，Cl₂可以氧化得到Br₂，证明Cl₂的氧化性强于Br₂，
（4）Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O  （1分）
（5）结合题中实验目的可知答案。
（6）可设试管体积为10V，①若剩余气体为氧气1V，则反应的9V中二氧化氮的体积为9V×4/5，氧气的体积为9V×1/5，混合气体的平均分子量=46g/mol×+ 32g/mol×=42.08；②若剩余气体为一氧化氮1V，则原剩余二氧化氮的体积为3V,则反应的7V中二氧化氮的体积为7V×4/5，氧气的体积为7V×1/5，混合气体的平均分子量=46g/mol×+ 32g/mol×=44.04。
考点：考查元素及其化合物、电化学、化学实验、离子浓度判断等相关知识。