Question

用如图所示装置（不考虑尾气处理）可完成多个化学实验，请回答下列问题。

(1)仪器①的名称是_____。实验之前需要检验装置的气密性，可采用的操作是_______。

(2)要验证氯元素的非金属新强于硫元素，试管②中装有KMnO₄,试管③中装有Na₂S溶液，则①中应盛放的试剂名称是_______，试管②中发生反应的离子方程式是_______。

(3)仪器①②③中分别装有浓硝酸，Na₂CO₃溶液，Na₂SiO₃溶液，要以此验证非金属性N>C> Si的话装置还存在缺陷，改进的方法是在②③之间增加一个装有______的仪器，其目的是____.

(4)试管③中装有品红溶液，试管②中产生的气体能使品红褪色，要验证气体是不是SO₂的具体操作是________________。

Answer

分液漏斗 用止水夹夹住橡皮管，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加水，一段时间后水不再流下，则气密性良好（或关闭分液漏斗活塞，向试管③中加水至没过导管口，微热试管②，③中导管口有气泡产生且恢复至室温后导管中出现一段稳定的液柱，则气密性良好。） 浓盐酸 2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O 饱和碳酸氢钠溶液 除去挥发出的HNO3，避免干扰CO2与Na2SiO3溶液的反应。 关闭分液漏斗活塞，取下试管③在酒精灯上加热，若溶液恢复红色，则气体是SO2。

【解析】(1)仪器①的名称是分液漏斗；检验该装置的气密性，可采用的操作是用止水夹夹住橡皮管，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加水，一段时间后水不再流下，则气密性良好（或关闭分液漏斗活塞，向试管③中加水至没过导管口，微热试管②，③中导管口有气泡产生且恢复至室温后导管中出现一段稳定的液柱，则气密性良好。）；

(2)欲验证氯元素的非金属新强于硫元素，可利用氯气的氧化性大于硫单质，即向装有Na2S溶液的试管中通入氯气即可，则①中应盛放的试剂名称是浓盐酸，常温下浓盐酸和KMnO4固体可生成氯气，发生反应的离子方程式是2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；

(3)仪器①②③中分别装有浓硝酸，Na2CO3溶液，Na2SiO3溶液，要以此验证非金属性N>C> Si，其原理是强酸制弱酸，且元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，但因生成的CO2中混有挥发出的HNO3，影响碳酸与硅酸的强弱比较，则应在②③之间增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液装置，其目的是除去挥发出的HNO3，避免干扰CO2与Na2SiO3溶液的反应；

(4)SO2使品红褪色是生成了不稳定的无色物质，加热后能恢复红色，故待试管③中装有品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞，取下试管③在酒精灯上加热，若溶液恢复红色，则气体是SO2。

点睛：解答综合性实验设计与评价题的基本流程：原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体分析为：①实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？②所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。③有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。④有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。⑤实验现象：自下而上，自左而右全面观察。⑥实验结论：直接结论或导出结论。