Question

【題目】NO2是大氣污染物之一，實(shí)驗(yàn)室擬用NO2與Cl2混合用NaOH溶液吸收的方法消除其污染．回答下列問題：
（1）氯氣的制備
①儀器M、N的名稱依次是 ．
②欲用MnO2和濃鹽酸制備并收集一瓶純凈干燥的氯氣，選呢圖1中的裝置，其連接順序?yàn)?/span>（按氣流方向，用小寫字母表示）．
③D在制備裝置中的作用是；用離子方程式表示裝置F的作用是 ．
（2）用如圖2所示裝置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反應(yīng)． 查閱有關(guān)資料可知：HNO3是一種弱酸，且不穩(wěn)定，易分解生成NO和NO2 ．
①裝置中X和Z的作用是
②實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到X試劑瓶中有黃綠色氣體，Z試劑瓶中有紅棕色氣體，若通入適當(dāng)比例的Cl2和NO2 ， Y中觀察不到氣體顏色，反應(yīng)結(jié)束后加入稀硫酸無現(xiàn)象，則Y中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ．
③反應(yīng)結(jié)束后，取Y中溶液少許于試管中，加入稀硫酸，若有紅棕色氣體產(chǎn)生，解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因： ．

Answer 1

【答案】
（1）長頸漏斗、分液漏斗；befghdci；吸收Cl2中的HCl；Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+H2O
（2）觀察氣泡流速便于控制Cl2和NO2的進(jìn)入量的比例；Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O；NO2的量過多，NO2與NaOH溶液反應(yīng)生成了NaNO2和NaNO3 ， 加入硫酸后NO2﹣發(fā)生歧化反應(yīng)生成NO和NO2 ， 故在試管中出現(xiàn)紅棕色氣體
【解析】解：（1）①依據(jù)儀器形狀可知：M為長頸漏斗，N為 分液漏斗； 所以答案是：長頸漏斗、分液漏斗；②實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱方法制取氯氣，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸洗氣瓶除去雜質(zhì)，氯氣密度大于空氣密度，用向上拍空氣法收集，尾氣用氫氧化鈉溶液吸收，所以正確的連接順序?yàn)椋篵efghdci；所以答案是：befghdci；③濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，通入D中用飽和食鹽水稀釋氯氣中的氯化氫；
氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+H2O；所以答案是：吸收Cl2中的HCl； Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+H2O；（2）氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，二氧化氮在四氯化碳中不溶，所以分別通入兩種氣體后，會看到產(chǎn)生氣泡，通過氣泡的快慢控制Cl2和NO2的進(jìn)入量比例，所以裝置X與Z的作用為：觀察氣泡流速便于控制Cl2和NO2的進(jìn)入量的比例；
所以答案是：觀察氣泡流速便于控制Cl2和NO2的進(jìn)入量的比例；②氯氣、二氧化氮在堿性環(huán)境下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸鈉、氯化鈉和水，反應(yīng)的方程式：Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O；所以答案是：Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O；③通入的二氧化氮量過多，則過量的二氧化氮與NaOH溶液反應(yīng)生成了NaNO2和NaNO3 ， 當(dāng)加入硫酸后亞硝酸鈉在酸性環(huán)境下發(fā)生歧化反應(yīng)生成一氧化氮和二氧化氮，二氧化氮為紅棕色氣體，所以會看到試管中出現(xiàn)紅棕色氣體；
所以答案是：NO2的量過多，NO2與NaOH溶液反應(yīng)生成了NaNO2和NaNO3 ， 加入硫酸后NO2﹣發(fā)生歧化反應(yīng)生成NO和NO2 ， 故在試管中出現(xiàn)紅棕色氣體．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握實(shí)驗(yàn)室制法：MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+Cl2↑+2H2O才能正確解答此題．