Question

20．某興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于驗證物質的性質．
（1）利用I、Ⅱ裝置可制取收集氣體（K₂關閉，K₁打開）
①下列各組物質中能直接利用這套裝置進行實驗的是AC （填正確選項的標號）
A．鋅和稀硫酸B．雙氧水和二氧化錳C．濃氨水和氧化鈣D．濃鹽酸和二氧化錳
②在不改變I、II裝置及位置的前提下，若要制取收集NO氣體，可采取的改進方法是裝置II內充滿水；若要制取收集NO₂氣體，可采取的改進方法是：將Ⅱ裝置加滿（難揮發的）有機溶劑．
（2）利用I、III裝置可驗證物質的性質（K₂打開，K₁關閉）
①若要證明氧化性：KMnO₄＞C1₂＞Br₂，則A中加濃鹽酸，B中加KMnO₄，C中發生的離子反應方程式Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂．
②若要證明乙炔為不飽和烴，則I中發生的化學反應方程式為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑．C中的現象為溴水褪色或高錳酸鉀溶液褪色．
（3）裝置Ⅲ中使用球形干燥管D可防止液體倒吸，其原因是當氣體被吸收時，液體上升到球形管中，由于球形管容積較大，導致試管中液面明顯下降，使球形管口脫離液面，球形管中的液體又流回試管中，從而防止了倒吸．

Answer 1

分析 （1）①根據反應裝置、氣體收集裝置的特點選擇；
②根據二氧化氮的性質選取試劑；
（2）①根據氯氣和溴之間的置換反應判斷氧化性強弱，并寫出相應的離子方程式；
②根據碳化鈣和水的反應寫出相應的方程式；根據乙炔與溴水或酸性高錳酸鉀反應的現象判斷；
（3）根據球形干燥管的特點分析．

解答 解：（1）①根據I裝置知，反應物反應時不需加熱，所以D排除；根據Ⅱ裝置知，反應生成的氣體密度小于空氣的密度，所以排除B，符合條件的是AC，
故答案為：AC；
②二氧化氮能和水反應，所以不能用排水法收集，可將Ⅱ裝置加滿（難揮發的）有機溶劑來收集二氧化氮氣體．
故答案為：將Ⅱ裝置加滿（難揮發的）有機溶劑；
（2）①氯氣能和溴化物置換出溴單質Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，從而確定氯氣的氧化性大于溴的氧化性，
故答案為：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
②碳化鈣和水反應生成氫氧化鈣和乙炔，CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；溴或酸性高錳酸鉀有強氧化性，能氧化乙炔，所以乙炔能使溴水或高錳酸鉀溶液褪色，
故答案為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；溴水褪色或高錳酸鉀溶液褪色；
（3）因為當氣體被吸收時，液體上升到球形管中．由于球形管容積較大，導致試管中液面明顯下降，使球形管口脫離液面，球形管中的液體又流回試管中，從而防止了倒吸，
故答案為：當氣體被吸收時，液體上升到球形管中，由于球形管容積較大，導致試管中液面明顯下降，使球形管口脫離液面，球形管中的液體又流回試管中，從而防止了倒吸．

點評 本題考查了實驗裝置的綜合及應用，題目難度中等，涉及裝置特點及使用方法、離子方程式、化學方程式書寫等知識，注意掌握常見儀器裝置的特點及使用方法，試題培養了學生的化學實驗能力．