Question

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的基礎(chǔ)．請回答有關(guān)實(shí)驗(yàn)問題：
（1）下面的四個實(shí)驗(yàn)裝置有三個都存在明顯缺陷，其中完全正確的是

 

：

（2）要檢驗(yàn)上面B裝置氨氣已集滿的操作是

 

則試管已集滿．
（3）ClO₂是一種安全、高效、廣譜、強(qiáng)力殺菌劑，其性質(zhì)如表：

色態(tài)		溶于堿	超過1Kpa、受熱或遇光
常溫氣體	-59-11℃ 紅黃色液體	生成亞氯酸鹽和氯酸鹽	爆炸

①由表可以看出：保存液態(tài)ClO₂的條件是密封、

 

；ClO₂與堿反應(yīng)的離子方程式為

 

；觀察“圖A”，要從NaClO₂溶液制得不含結(jié)晶水的晶體，操作是蒸發(fā)結(jié)晶，控制條件是

 

；應(yīng)控制析出晶體的溫度范圍是

 

．
②工業(yè)用潮濕的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃時反應(yīng)制得．某學(xué)生擬用圖B所示裝置模擬工業(yè)制法制取并收集液態(tài)ClO₂，請模仿圖B的裝置圖和圖例，在答題卡的相應(yīng)圖中補(bǔ)充完善裝置圖，并作必要的標(biāo)注．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法,物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用,氨的制取和性質(zhì),化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）A．乙醇能被酸性高錳酸鉀氧化；
B．實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣加熱制取氨氣，氨氣采用向下排空氣法收集；
C．蒸餾時，溫度計(jì)測量餾分的溫度；
D．乙醇和濃硫酸制取乙烯時，溫度計(jì)測量混合溶液的溫度；
（2）氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色，氨氣和氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生白煙；
（3）①二氧化氯的熔點(diǎn)較低、易揮發(fā)；二氧化氯和堿反應(yīng)生成亞氯酸鹽和氯酸鹽；根據(jù)圖象中氯酸鈉的溶解度曲線確定；從溶解度曲線可以看出，常壓在略高于38℃時蒸發(fā)留在母液中的NaClO₂太多，只有減壓時蒸發(fā)；
②制取二氧化氯時要控制反應(yīng)物的溫度，二氧化氯有毒不能直接排空，且二氧化氯的熔點(diǎn)較低，利用冰水混合物收集二氧化氯．

解答： 解：（1）A．加熱揮發(fā)出的乙醇被酸性高錳酸鉀氧化，所以乙醇也能時酸性高錳酸鉀溶液褪色，從而導(dǎo)致干擾烯烴的檢驗(yàn)，故A錯誤；
B．實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣加熱制取氨氣，氨氣易溶于水，和氧氣在常溫下不反應(yīng)，密度小于空氣，所以氨氣采用向下排空氣法收集，故B正確；
C．蒸餾分離混合物時，溫度計(jì)測量餾分溫度而不是混合溶液溫度，故C錯誤；
D．乙醇和濃硫酸在170℃條件下制取乙烯，溫度計(jì)測量混合溶液溫度，故D錯誤；
故選B；
（2）氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色，氨氣和氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生白煙，所以可以用濃鹽酸或濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣，其檢驗(yàn)方法為：取用水濕潤的pH試紙（或紅色石蕊試紙，或粘有濃氨水的玻棒）靠近b管口，若試紙變紅，故答案為：取用水濕潤的pH試紙（或紅色石蕊試紙，或粘有濃氨水的玻棒）靠近b管口，若試紙變紅；
（3）①二氧化氯的熔點(diǎn)較低，易揮發(fā)，所以二氧化氯要密封且低溫避光保存；
二氧化氯和堿反應(yīng)生成亞氯酸鹽和氯酸鹽，同時還生成水，離子反應(yīng)方程式為2ClO₂+2OH^-═ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O；
從溶解度曲線可以看出，常壓在略高于38℃時蒸發(fā)留在母液中的NaClO₂太多，只有減壓時蒸發(fā)，在略高于38℃時水分揮發(fā)多一些、母液少一些；
根據(jù)圖象知，當(dāng)溫度略高于38℃時析出氯酸鈉晶體，所以蒸發(fā)結(jié)晶析出氯酸鈉晶體時，溫度控制在略高于（或大于）38℃，
故答案為：低溫避光；2ClO₂+2OH^-═ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O；減壓蒸發(fā)；略高于（或大于）38℃；
②潮濕的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃時反應(yīng)制得，所以要用溫度計(jì)控制混合溶液溫度，二氧化氯常溫下是氣體，其熔點(diǎn)較低，要使其變?yōu)橐后w，應(yīng)該采用冰水混合物冷卻，二氧化氯有毒不能直接排空，所以要有尾氣處理裝置，所以該裝置圖為，
故答案為：．

點(diǎn)評：本題考查了制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案評價等知識點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，從安全性、方便性、可操作性等方面再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)同時體現(xiàn)學(xué)生思維的縝密性、操作的有序性等，題目難度中等．