Question

6．某化學(xué)興趣小組設(shè)置了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，即可用于制取氣體，又可用于驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì)

（1）利用Ⅰ、Ⅱ裝置制取氣體（K₂關(guān)閉、K₁打開），甲同學(xué)認(rèn)為：利用Ⅱ裝置可以收集H₂等氣體，但不能收集O₂、NO₂或NO氣體，其理由是O₂、NO₂密度比空氣大，NO與空氣密度相差不大且與空氣中的氧氣反應(yīng)．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為：利用Ⅱ裝置作簡(jiǎn)單改進(jìn)（但不改變瓶口朝向），也可以收集O₂、NO等氣體，但不能收集NO₂氣體，其改進(jìn)的方法是將Ⅱ裝置加滿水．
（3）丙同學(xué)想利用上述裝置比較H₂SO₄、H₂CO₃和H₂SiO₃的酸性強(qiáng)弱（不必再選用其它酸性溶液，且通過一次實(shí)驗(yàn)就可以達(dá)到目的）．實(shí)驗(yàn)時(shí)，K₁關(guān)閉、K₂打開．錐形瓶內(nèi)裝Na₂CO₃固體，裝置C（試管）中所盛的試劑是Na₂SiO₃溶液；實(shí)驗(yàn)確認(rèn)H₂SO₄、H₂CO₃和H₂SiO₃的酸性強(qiáng)弱出現(xiàn)的現(xiàn)象是裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣泡、裝置C中產(chǎn)生白色沉淀．
（4）丁同學(xué)想證明氧化性：Ca（ClO）₂＞Cl₂＞Br₂，實(shí)驗(yàn)時(shí)，K₁關(guān)閉、K₂打開，則在A中加濃鹽酸；B中加Ca（ClO）₂，C中加NaBr溶液溶液，觀察到C中的現(xiàn)象是溶液由無色變?yōu)槌壬�或黃色或橙紅色；但是此裝置在完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)尚存不足，其不足是氯氣易逸出污染環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）Ⅱ裝置中進(jìn)氣管短，出氣管長，為向下排空氣法；NO與氧氣反應(yīng)；
（2）用排水法可以收集O₂和NO等氣體，二氧化氮與水反應(yīng)，且易溶于水；
（3）比較H₂SO₄、H₂CO₃和H₂SiO₃的酸性強(qiáng)弱，可在Ⅰ中用碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，Ⅲ為硅酸鈉，與二氧化碳反應(yīng)可生成硅酸沉淀；
（4）比較Ca（ClO）₂＞Cl₂＞Br₂氧化性強(qiáng)弱，在Ⅰ中Ca（ClO）₂與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣與Ⅲ中NaBr溶液反應(yīng)生成溴，溶液顏色由無色變?yōu)槌壬�或橙紅色，注意防止氯氣污染環(huán)境．

解答 解：（1）Ⅱ裝置中進(jìn)氣管短，出氣管長，為向下排空氣法，O₂、NO₂的密度大于空氣的密度，則O₂、NO₂應(yīng)采用向上排空氣法收集；一氧化氮和氧氣能發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮，一氧化氮應(yīng)采用排水法收集，所以該裝置不能收集氧氣和一氧化氮，
故答案為：O₂、NO₂密度比空氣大，NO與空氣密度相差不大且與空氣中的氧氣反應(yīng)；
（2）O₂ 和NO不能與水發(fā)生反應(yīng)，而且難溶于水，所以能采用排水法收集，故答案為：將Ⅱ裝置加滿水；
（3）比較H₂SO₄、H₂CO₃和H₂SiO₃的酸性強(qiáng)弱，可在Ⅰ中用碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，Ⅲ為硅酸鈉，與二氧化碳反應(yīng)可生成硅酸沉淀，
故答案為：Na₂CO₃；Na₂SiO₃溶液；裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣泡、裝置C中產(chǎn)生白色沉淀；
（4）比較Ca（ClO）₂＞Cl₂＞Br₂氧化性強(qiáng)弱，在Ⅰ中Ca（ClO）₂與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣與Ⅲ中NaBr溶液反應(yīng)生成溴，溶液顏色由無色變?yōu)槌壬�或橙紅色，注意防止氯氣污染環(huán)境，可用氫氧化鈉溶液吸收氯氣，
故答案為：濃鹽酸；NaBr溶液；溶液由無色變?yōu)槌壬�或黃色或橙紅色；氯氣易逸出污染環(huán)境．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，題目難度中等，注意根據(jù)氣體的性質(zhì)及密度選擇相應(yīng)的收集方法以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案的設(shè)計(jì)，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的把握和對(duì)儀器的使用．