Question

【題目】某興趣小組設(shè)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(zhì)的性質(zhì)。

（1）打開K1關(guān)閉K2，可制取某些氣體。甲同學認為裝置Ⅰ可用于制取H2、NH3、O2，但裝置Ⅱ只能收集H2、NH3，不能收集O2。其理由是_____。乙同學認為在不改動裝置Ⅱ儀器的前提下，對裝置Ⅱ進行適當改進，也可收集O2。你認為他的改進方法是_____。

（2）打開K2關(guān)閉K1，能比較一些物質(zhì)的性質(zhì)。丙同學設(shè)計實驗比較氧化性：KClO3＞Cl2＞Br2。在A中加濃鹽酸后一段時間，觀察到C中的現(xiàn)象是______；儀器D在該裝置中的作用是_______。在B裝置中發(fā)生反應的離子方程式為______。丁同學用石灰石、醋酸、苯酚鈉等藥品設(shè)計了另一實驗。他的實驗目的是_____。

（3）實驗室常用濃H2SO4與硝酸鈉反應制取HNO3。下列裝置中最適合制取HNO3的是_____。實驗室里貯存濃硝酸的方法是_______。

a b c d

Answer 1

【答案】氧氣的密度比空氣大 將裝置Ⅱ中裝滿水 溶液呈橙色 防止倒吸 ClO3－+6H++5Cl－=3Cl2↑+3H2O 比較醋酸、碳酸和苯酚的酸性強弱（實證酸性：CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH） b 盛裝在帶玻璃塞的棕色細口玻璃瓶中，放置在陰涼處（陰暗低溫的地方）

【解析】

（1）氧氣密度比空氣大，用排空氣法收集，需用向上排空氣法收集，Ⅱ裝置中進氣管短，出氣管長，為向下排空氣法；用排水法可以收集O2等氣體；

（2）裝置Ⅰ、Ⅲ驗證物質(zhì)的性質(zhì)(K2打開，K1關(guān)閉)．根據(jù)氧化劑+還原劑=氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑>還原產(chǎn)物，如要設(shè)計實驗證明氧化性KClO3>Cl2>Br2，則I中發(fā)生KClO3和濃鹽酸的氧化還原反應，Ⅲ中發(fā)生氯氣與NaBr的氧化還原反應，有緩沖作用的裝置能防止倒吸，在B裝置中KClO3和-1價的氯離子在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應生成氯氣，根據(jù)強酸制弱酸，石灰石和醋酸反應生成二氧化碳，二氧化碳和苯酚鈉反應生成苯酚，據(jù)此分析實驗目的；

(3)①根據(jù)化學反應原理，硝酸的制取原理是：固體和液體微熱制取，難揮發(fā)性的酸來制取揮發(fā)性的酸，據(jù)此選擇裝置；

②根據(jù)硝酸的性質(zhì)選擇合適的貯存方法，硝酸見光分解，保存時不能見光，常溫下即可分解，需要低溫保存。

（1）甲同學：Ⅱ裝置中進氣管短，出氣管長，為向下排空氣法，O2的密度大于空氣的密度，則氧氣應采用向上排空氣法收集，乙同學：O2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；所以改進方法是將裝置Ⅱ中裝滿水，

故答案為：氧氣的密度比空氣大；將裝置Ⅱ中裝滿水；

（2）根據(jù)氧化劑+還原劑=氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑>還原產(chǎn)物，如要設(shè)計實驗證明氧化性KClO3>Cl2>Br2，裝置Ⅰ、Ⅲ驗證物質(zhì)的性質(zhì)(K2打開，K1關(guān)閉)，則I中發(fā)生KClO3和濃鹽酸的氧化還原反應，Ⅲ中發(fā)生氯氣與NaBr的氧化還原反應，由氧化性為氧化劑>氧化產(chǎn)物，則A中為濃鹽酸，B中為KClO3固體，C中為NaBr溶液，觀察到C中的現(xiàn)象為溶液呈橙色，儀器D為干燥管，有緩沖作用，所以能防止倒吸，在B裝置中氯酸根離子和氯離子在酸性條件下發(fā)生價態(tài)歸中反應生成氯氣，反應為：ClO3－+6H++5Cl－=3Cl2↑+3H2O，石灰石和醋酸反應生成二氧化碳，二氧化碳和苯酚鈉反應生成硅酸沉淀，所以B中固體溶解，產(chǎn)生無色氣體，C試管中產(chǎn)生白色沉淀，實驗的目的是比較碳酸、醋酸、苯酚的酸性強弱(實證酸性：CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH)，

故答案為：溶液呈橙色；防止倒吸； ClO3－+6H++5Cl－=3Cl2↑+3H2O；比較醋酸、碳酸和苯酚的酸性強弱(實證酸性：CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH)；

(3)①硝酸的制取原理是：固體和液體微熱制取，故d錯誤，該反應符合難揮發(fā)性的酸來制取揮發(fā)性的酸，硝酸易揮發(fā)，不能用排空氣法收集，故a、c錯誤；所以硝酸的揮發(fā)性注定了選擇的收集方法是b裝置所示。

故答案為：b；

②純凈的硝酸或濃硝酸在常溫下見光或受熱就會分解生成二氧化氮、氧氣、水，保存時需要低溫且使用棕色的試劑瓶，

故答案為：盛裝在帶玻璃塞的棕色細口玻璃瓶中，放置在陰涼處(陰暗低溫的地方)。