Question

1．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用如圖所示實驗裝置進(jìn)行實驗（圖中a、b、c）表示止水夾．某化學(xué)

請按要求填空：（可供選擇的試劑有：Cu片，MnO₂粉末，濃硝酸，稀硝酸，濃硫酸，濃鹽酸，氫氧化鈉溶液，酚酞）
（1）A、C、E相連后的裝置可用于制取Cl₂并進(jìn)行相關(guān)的性質(zhì)實驗．
若在丙中加入適量水，即可制得氯水．將所得氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中，觀察到溶液褪色，甲同學(xué)給出的結(jié)論是氯水溶于水生成了酸，將NaOH中和后溶液褪色．
a．寫出制取氯氣的化學(xué)方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
b．乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不正確，他認(rèn)為褪色的原因可能是次氯酸具有漂白性，能使溶液褪色．
c．如何驗證甲、乙兩同學(xué)的結(jié)論（寫出所加試劑．現(xiàn)象，結(jié)論）：取反應(yīng)后的溶液少許于試管中，加入NaOH溶液，若溶液變紅，說明褪色是由于氯水溶于水生成了酸，將NaOH中和后溶液褪色，即甲同學(xué)正確，若溶液不變紅，則說明褪色次氯酸具有漂白性，能使溶液褪色，即乙同學(xué)正確；．
（4）B、D、E裝置相連后，可制得NO₂并進(jìn)行有關(guān)實驗．
①B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
②欲用D裝置驗證NO₂與水的反應(yīng)，其操作步驟為：先關(guān)閉止水夾ab，再打開止水夾c，使燒杯中的水進(jìn)入試管丁的操作是雙手緊握試管丁使試管中氣體逸出，二氧化氮與水接觸后即可引發(fā)燒杯中的水倒流于試管�。�
③試管丁中的NO₂與水充分反應(yīng)，若向試管內(nèi)緩緩?fù)ㄈ胍欢�量的O2，知道試管全部充滿水，則所得溶液中的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是0.045mol/L（氣體按標(biāo)準(zhǔn)狀況計算，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）a．濃鹽酸和二氧化錳加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
b．氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸和鹽酸，次氯酸具有漂白性，能使溶液褪色，鹽酸能與氫氧化鈉反應(yīng)，也能使溶液褪色；
c．向褪色后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，溶液變紅，證明甲同學(xué)正確，反之乙同學(xué)正確；
（2）①銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式；
②根據(jù)二氧化氮溶于水形成壓強差分析；
③先根據(jù)二氧化氮的體積計算硝酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)C=$\frac{n（HN{O}_{3}）}{V}$計算溶液的濃度；

解答 解：（1）a．濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)來制取氯氣的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
b．氯將所得氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中，觀察到溶液褪色，可能是次氯酸具有漂白性，能使溶液褪色，鹽酸能與氫氧化鈉反應(yīng)，也能使溶液褪色；
故答案為：次氯酸具有漂白性，能使溶液褪色；
c．向褪色后的溶液中加入NaOH溶液，若溶液變紅，說明褪色是由于氯水溶于水生成了酸，將NaOH中和后溶液褪色，即甲同學(xué)正確，若溶液不變紅，則說明褪色次氯酸具有漂白性，能使溶液褪色，即乙同學(xué)正確；
故答案為，取反應(yīng)后的溶液少許于試管中，加入NaOH溶液，若溶液變紅，說明褪色是由于氯水溶于水生成了酸，將NaOH中和后溶液褪色，即甲同學(xué)正確，若溶液不變紅，則說明褪色次氯酸具有漂白性，能使溶液褪色，即乙同學(xué)正確；
（2）①銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，方程式為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
②若二氧化氮能和水反應(yīng)，則燒杯內(nèi)氣體的壓強會減小，小于外界大氣壓，燒杯中的溶液會倒流于試管丁，所以先關(guān)閉止水夾ab再打開止水夾c，使燒杯中的水進(jìn)入試管�。�
故答案為：ab；c；雙手緊握試管丁使試管中氣體逸出，二氧化氮與水接觸后即可引發(fā)燒杯中的水倒流于試管�。�
③設(shè)容器的體積為VL，所以二氧化氮氣體的物質(zhì)的量為n=$\frac{VL}{22.4L/mol}$，二氧化氮和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，所以溶質(zhì)是硝酸．
設(shè)生成硝酸的物質(zhì)的量為xmol；
4NO₂ +O₂ +2H₂O=4HNO₃
4mol           4mol
$\frac{VL}{22.4L/mol}$     xmol
解得：x=$\frac{VL}{22.4L/mol}$ 
硝酸的物質(zhì)的量濃度是C=$\frac{n（HN{O}_{3}）}{V}$=$\frac{\frac{VL}{22.4L/mol}}{VL}$=0.045mol/L；
故答案為：0.045mol/L．

點評 本題考查較為綜合，題目難度中等，注意實驗室制備氣體的實驗裝置和反應(yīng)原理，把握物質(zhì)的主要性質(zhì)，注重基礎(chǔ)知識的積累．