Question

16．某化學興趣小組的同學利用如圖所示的實驗裝置進行實驗（圖中a、b、c表示止水夾）．

請按要求填空：
（1）已知實驗室制取少量的乙烯時，常利用乙醇和濃硫酸快速加熱到170℃來制取，發(fā)生反應的化學方程式如下：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O．此實驗過程中常因溫度過高而發(fā)生副反應，有部分乙醇和濃H₂SO₄反應生成SO₂、CO₂、水蒸氣和炭黑．若實驗室選用A、C、E相連后的裝置制備乙烯并檢驗生成的氣體，且E中盛放酸性高錳酸鉀溶液或溴水，則丙種必須盛放的一種試劑為氫氧化鈉溶液．若實驗室選用A、E相連后的裝置制備乙烯并檢驗生成的氣體，則E中盛放的試劑為溴水．有同學認為，如果在A裝置上再加一種儀器，就可以減少副反應的發(fā)生，則該儀器為溫度計．
（2）A、C、E（E中盛有氫氧化鈉溶液）相連后的裝置也可用于制取Cl₂并進行相關的性質(zhì)實驗．
①寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
②若在丙中加入適量水，即可制得氯水．將所得的氯水分為兩份，進行Ⅰ、Ⅱ兩個實驗，實驗操作、現(xiàn)象、結論如下：

實驗序號	實驗操作	現(xiàn)象	結論
Ⅰ	向氯水中加入淀粉KI溶液	溶液變藍	氯水中含有氯氣分子
Ⅱ	將氯水滴入AgNO3溶液	產(chǎn)生白色沉淀	氯氣與水反應的產(chǎn)物中含有Cl-

請你評價實驗Ⅰ、Ⅱ的結論是否合理？實驗Ⅰ結論不合理，實驗Ⅱ結論不合理；若不合理，請說明理由：實驗Ⅰ結論不合理，氯氣和次氯酸兩種物質(zhì)都能使碘離子生成碘單質(zhì)，從而無法確定哪種物質(zhì)使溶液變藍；實驗Ⅱ結論不合理，溶液中 的氯離子可能是揮發(fā)出來的氯化氫產(chǎn)生的．
（3）B、D、E裝置相連后，在B中盛裝濃硝酸和銅片（放在有孔塑料板上），可制得NO₂并進行有關實驗．
①B中發(fā)生反應的化學方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
②欲用D裝置驗證NO₂與水的反應，請寫出操作步驟關閉止水夾 ab，再打開止水夾 c，雙手緊握（或微熱）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)燒杯中的水倒流到試管丁中．

Answer 1

分析 （1）若實驗室選用A、C、E相連后的裝置制備乙烯并檢驗生成的氣體，E中盛放酸性高錳酸鉀溶液或溴水可檢驗出生成的乙烯，因為乙烯能使它們褪色，則丙中應放氫氧化鈉溶液除去二氧化硫和二氧化碳；若實驗室選用A、E相連后的裝置制備乙烯并檢驗生成的氣體，則E中只能裝置溴水，若溶液中有油狀液體產(chǎn)生則證明有乙烯產(chǎn)生，工減少副反應的發(fā)生，則反應的溫度不能太高，可以通溫度計觀察反應的溫度；
（2）①實驗室用二氧化錳與濃鹽酸加熱制得氯氣，同時有氯化錳和水產(chǎn)生；
②氯水中有氯分子和次氯酸分子，兩種物質(zhì)都能使碘離子生成碘單質(zhì)，氯化氫易揮發(fā)，溶液中的氯離子可能是揮發(fā)出來的氯化氫，據(jù)此答題；
（3）①銅與濃硝酸反應生成硝酸銅和二氧化氮、水；
②根據(jù)二氧化氮能和水反應，則燒杯內(nèi)氣體的壓強會減小進行分析解答．

解答 解：（1）若實驗室選用A、C、E相連后的裝置制備乙烯并檢驗生成的氣體，E中盛放酸性高錳酸鉀溶液或溴水可檢驗出生成的乙烯，因為乙烯能使它們褪色，則丙中應放氫氧化鈉溶液除去二氧化硫和二氧化碳，若實驗室選用A、E相連后的裝置制備乙烯并檢驗生成的氣體，則E中只能裝置溴水，若溶液中有油狀液體產(chǎn)生則證明有乙烯產(chǎn)生，工減少副反應的發(fā)生，則反應的溫度不能太高，可以通溫度計觀察反應的溫度，
故答案為：氫氧化鈉溶液；溴水；溫度計；
（2）①實驗室用二氧化錳與濃鹽酸加熱制得氯氣，同時有氯化錳和水產(chǎn)生，反應的方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
②氯水中有氯分子和次氯酸分子，氯氣和次氯酸兩種物質(zhì)都能使碘離子生成碘單質(zhì)，從而無法確定哪種物質(zhì)使溶液變藍，所以實驗Ⅰ結論不合理，加入硝酸銀產(chǎn)生沉淀是溶液中的氯離子在起作用，由于氯化氫易揮發(fā)，所以溶液中的氯離子可能是反應物氯化氫揮發(fā)出來的，所以實驗Ⅱ結論不合理，
故答案為：實驗Ⅰ結論不合理，氯氣和次氯酸兩種物質(zhì)都能使碘離子生成碘單質(zhì)，從而無法確定哪種物質(zhì)使溶液變藍；實驗Ⅱ結論不合理，溶液中 的氯離子可能是揮發(fā)出來的氯化氫產(chǎn)生的；
（3）①銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、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；
②二氧化氮能和水反應，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，所以先在具支試管中收集滿一試管二氧化氮氣體，然后關閉止水夾 ab，再打開止水夾 c，雙手緊握（或微熱）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)燒杯中的水倒流到試管丁中，
故答案為：關閉止水夾 ab，再打開止水夾 c，雙手緊握（或微熱）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)燒杯中的水倒流到試管丁中．

點評 本題考查了啟普發(fā)生器的反應原理、氯氣的實驗室制法及氯氣、二氧化氮的性質(zhì)，掌握氯氣的實驗室制法是解答本題的關鍵，題目難度中等．