Question

【題目】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）打開K1關閉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關閉K1，能比較一些物質的性質。丙同學設計實驗比較氧化性：KClO3＞Cl2＞Br2。在A中加濃鹽酸后一段時間，觀察到C中的現象是______；儀器D在該裝置中的作用是_______。在B裝置中發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驗證物質的性質(K2打開，K1關閉)．根據氧化劑+還原劑=氧化產物+還原產物，氧化性：氧化劑>氧化產物，還原性：還原劑>還原產物，如要設計實驗證明氧化性KClO3>Cl2>Br2，則I中發生KClO3和濃鹽酸的氧化還原反應，Ⅲ中發生氯氣與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生氧化還原反應生成氯氣，根據強酸制弱酸，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，據此分析實驗目的；

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

②根據硝酸的性質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）根據氧化劑+還原劑=氧化產物+還原產物，氧化性：氧化劑>氧化產物，還原性：還原劑>還原產物，如要設計實驗證明氧化性KClO3>Cl2>Br2，裝置Ⅰ、Ⅲ驗證物質的性質(K2打開，K1關閉)，則I中發生KClO3和濃鹽酸的氧化還原反應，Ⅲ中發生氯氣與NaBr的氧化還原反應，由氧化性為氧化劑>氧化產物，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生價態歸中反應生成氯氣，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，產生無色氣體，C試管中產生白色沉淀，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，該反應符合難揮發性的酸來制取揮發性的酸，硝酸易揮發，不能用排空氣法收集，故a、c錯誤；所以硝酸的揮發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)。