Question

化學實驗有助于理解化學知識，形成化學觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學素養(yǎng)．
（1）在實驗室中用濃鹽酸與MnO₂共熱制取Cl₂并進行相關實驗，如圖1所示．
①寫出該反應的離子方程式

 

；
②下列收集Cl₂的裝置正確裝置是

 

；
③將Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是

 

；
④設計實驗比較Cl₂和Br₂的氧化性，操作與現象是：取少量新制氯水和CCl₄于試管中，

 

．
（2）某化學興趣小組為了探究AgNO₃的熱穩(wěn)定性，設計了如下實驗．
用如圖2所示的實驗裝置A加熱AgNO₃固體，產生紅棕色氣體，在裝置D中收集到無色氣體．當反應結束以后，試管中殘留固體為黑色．
①裝置B的作用是

 

．
②經小組討論并驗證該無色氣體為O₂，其驗證方法是

 

．
【查閱資料】Ag₂O和粉末的Ag均為黑色；Ag₂O可溶于氨水．
【提出假設】試管中殘留的黑色固體可能是：ⅠAg；ⅡAg₂O；ⅢAg和Ag₂O
【實驗驗證】該小組為驗證上述設想，分別取少量黑色固體，進行了如下實驗．

實驗編號	操作	現象
a	加入足量氨水，振蕩	黑色固體不溶解
b	加入足量稀硝酸，振蕩	黑色固體溶解，并有氣體產生

【實驗評價】根據上述實驗，③不能確定固體產物成分的實驗是

 

（填實驗編號）．
【實驗結論】根據上述實驗結果，④該小組得出的AgNO₃固體熱分解的化學方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據濃鹽酸和二氧化錳的性質判斷生成物，從而確定方程式；
②氯氣是比空氣重的可溶于水的氣體，依據氯氣物理性質和裝置分析；
③氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸；依據平衡狀態(tài)各物質性質分析判斷；
④依據氯氣具有氧化性能氧化溴離子為溴單質，溴單質在四氯化碳中溶解度大，據此現象分析判斷設計實驗；
（2）①裝置中B為安全瓶防止倒吸；
②依據氧氣助燃性檢驗；
③實驗操作加入的試劑若是硝酸，固體溶解，銀單質反應溶解，氧化銀也能溶于硝酸；
④裝置A加熱AgNO₃固體，產生紅棕色氣體為二氧化氮，在裝置D中收集到無色氣體為氧氣，依據實驗a可知產物為銀，氧化銀溶于氨水．

解答：解：（1）①濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣、水，二氧化錳、氯氣、水在離子反應中應保留化學式，離子反應方程式為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△  .

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O，
故答案為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△  .

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O； 
②氯氣是比空氣中的可溶于水水的有毒氣體；
A．導氣管位置正確，因為氯氣比空氣重用向上排氣方法，但只有進氣口，無出氣口，無法排出氣體，故A錯誤；
B．此裝置是用來收集比空氣輕的氣體，若收集氯氣，需要短進長出，故B錯誤；
C．裝置長進短出可以收集比空氣重的氣體氯氣，剩余的氯氣有毒需要用氫氧化鈉溶液吸收，為防止倒吸，用倒扣在水面的漏斗，符合要求，故C正確；
D．氯氣通入NaOH溶液會發(fā)生反應．氯氣被氫氧化鈉吸收，不能收集到氯氣，故D錯誤；
故答案為：C；
③將Cl₂通入水中，發(fā)生反應Cl₂+H₂O?HCl+HClO，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子為Cl₂ HClO ClO^-，故答案為：Cl₂、HClO、ClO^-；
④氯氣具有氧化性能氧化溴離子為溴單質，溴單質在四氯化碳中溶解度大，所以可用膠頭滴管向試管中滴加溴化鈉溶液，充分振蕩反應，Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，靜置后溴溶于下層的四氯化碳層呈橙色，
故答案為：用膠頭滴管向試管中滴加溴化鈉溶液、震蕩使其充分反應，發(fā)現溶液出現分層現象，下層溶液變?yōu)槌壬��?br />（2）①裝置導氣管略露出膠塞，是安全瓶，可以繁殖C裝置中的液體到吸入發(fā)生裝置A，故答案為：防止倒吸；
②氧氣具有助燃性，用帶火星的木條深入集氣瓶中，木條復燃證明無色氣為氧氣，故答案為：用帶火星的小木條插入集氣瓶內，木條復燃，證明無色氣體為O₂；
③b實驗加入的硝酸可以溶解Ag₂O，也可以溶解Ag，不能檢驗固體成分，故答案為：b；
④實驗a加入氨水，銀不能溶解于氨水溶液，Ag₂O能溶于氨水中形成銀氨溶液，可以驗證固體成分的判斷，加入足量氨水，振蕩黑色固體不溶解，說明生成的固體為Ag，裝置A加熱AgNO₃固體，產生紅棕色氣體為二氧化氮，在裝置D中收集到無色氣體為氧氣，所以AgNO₃固體熱分解的產物有Ag、NO₂、O₂，方程式為：2AgNO₃

光照  .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑，故答案為：2AgNO₃

光照  .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑．

點評：本題考查了實驗設計的方法和物質實驗驗證方案分析判斷，掌握氯氣、以及氯的化合物、硝酸銀、硝酸等物質的性質是解題關鍵，題目難度中等．