Question

9．某化學興趣小組設(shè)置了如圖所示的實驗裝置，即可用于制取氣體，又可用于驗證物質(zhì)的性質(zhì)
（1）利用Ⅰ、Ⅱ裝置制取氣體（K₂關(guān)閉、K₁打開），甲同學認為：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．
（2）乙同學認為：利用Ⅱ裝置作簡單改進（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，其改進的方法
是將Ⅱ裝置加滿水．
（3）丙同學想利用上述裝置比較H₂SO₄、H₂CO₃和H₂SiO₃的酸性強弱（不必再選用其它酸性溶液，且通過一次實驗就可以達到目的）．實驗時，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；實驗確認H₂SO₄、H₂CO₃和H₂SiO₃的酸性強弱出現(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）丁同學想證明氧化性：Ca（ClO）₂＞Cl₂＞Br₂，實驗時，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實驗時尚存不足，其不足是氯氣易逸出污染環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）Ⅱ裝置中進氣管短，出氣管長，為向下排空氣法；NO與氧氣反應；
（2）用排水法可以收集O₂和NO等氣體，二氧化氮與水反應，且易溶于水；
（3）比較H₂SO₄、H₂CO₃和H₂SiO₃的酸性強弱，可在Ⅰ中用碳酸鈉和稀硫酸反應生成二氧化碳，Ⅲ為硅酸鈉，與二氧化碳反應可生成硅酸沉淀；
（4）比較Ca（ClO）₂＞Cl₂＞Br₂氧化性強弱，在Ⅰ中Ca（ClO）₂與濃鹽酸反應生成氯氣，氯氣與Ⅲ中NaBr溶液反應生成溴，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應采用向上排空氣法收集；一氧化氮和氧氣能發(fā)生反應生成二氧化氮，一氧化氮應采用排水法收集，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；
（2）O₂ 和NO不能與水發(fā)生反應，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的酸性強弱，可在Ⅰ中用碳酸鈉和稀硫酸反應生成二氧化碳，Ⅲ為硅酸鈉，與二氧化碳反應可生成硅酸沉淀，
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氧化性強弱，在Ⅰ中Ca（ClO）₂與濃鹽酸反應生成氯氣，氯氣與Ⅲ中NaBr溶液反應生成溴，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．

點評 本題考查了實驗方案設(shè)計，題目難度中等，注意根據(jù)氣體的性質(zhì)及密度選擇相應的收集方法以及實驗設(shè)計的方案的設(shè)計，側(cè)重于考查學生對實驗原理的把握和對儀器的使用．