Question

I．下列实验操作、试剂保存方法和实验室事故处理，一定正确的是

BDE

（填序号）．
A．实验室中，浓硝酸保存在带橡胶塞的棕色细口试剂并中；
B．制备氢氧化铁胶体时，应向20mL沸水中逐滴滴加1～2mL饱和的FeCl₃溶液，并继续加热到液体呈透明的红褐色为止；
C．在石油的分馏实验中，温度计需插入液体中；
D．不慎将浓碱液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液；
E．用酸式滴定管量取20.00mL高锰酸钾酸性溶液；
F．在进行中和热测定时，为保证实验的准确性，我们可以采取以下具体措施：使用碎泡沫以起到隔热保温的作用、使用铜质搅拌棒进行搅拌、取用的碱溶液略过量、进行两到三次实验取平均值．
II．汽车尾气的主要成分为CO₂及CO、NO_X（NO和NO₂）的混合物，其中NO的体积分数占95%以上）等．治理方法之一是在汽车排气管上加装“催化转换器”，利用催化剂使CO和NO_X发生反应大部分转化为CO₂和N₂．某小组在实验室利用下图所示装置模拟处理汽车尾气中CO和NO_X的反应并测量反应后混合气体的组成．（已知HCOOH

浓硫酸

△

CO↑+H₂O）

试回答下列问题：
（1）仪器的连接顺序为（　　）→（　　）→（　　）→收集气体
（2）E装置的作用是

干燥混合气体

、

通过观察气泡，调节气体流速，使气体充分混合

．
（3）写出D中的NO_X与CO反应的化学方程式

2NO_x+2xC

催化剂

加热

N₂+2xCO₂；

．
（4）若B容器中生成的NO_X为NO，写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目

=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

．
（5）若通入的NO_X为NO，C装置增重8.8g，收集到的气体在标准状况下为4.48L（其相对分子质量为28.4）．则收集到的气体中NO的物质的量为

0.04mol

．
（6）选择高效催化剂，将汽车尾气转化为无毒气体，便彻底解决了汽车尾气对环境的影响，这种说法是否正确并阐述理由：

不正确，因为①该反应为可逆反应，不能反应完全，②没达到“零碳排放”的目的，对气候的变化存在潜在的影响和危害

．

Answer 1

分析：Ⅰ、根据物质的性质来选择保存方法和事故处理方法，浓硝酸具有强氧化性，见光易分解；浓碱具有腐蚀性，滴到皮肤上，用大量水冲洗，并涂上硼酸溶液；高锰酸钾酸性溶液具有强氧化性，应用酸指滴定管；根据实验原理和实验目的判断操作的正确性，高锰酸钾酸性溶液具有强氧化性，应用酸式滴定管量取；石油分馏测量的是馏分的温度；中和热测定，应防止热量散失、碱液略过量，多次测量求平均值；
Ⅱ、（1）根据实验目的和实验原理，选择仪器的连接顺序；
（2）浓硫酸用来干燥气体，调整气体流速；
（3）根据题干所给信息书写化学方程式；
（4）装置B中铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，写出化学方程式并标出电子转移方向和数目；
（5）根据的化学方程式和所给数据求出收集到的气体中氮气的物质的量，再求出NO的物质的量；
（6）处理汽车尾气的反应为可逆反应，反应不完全，没达到零排放的要求．

解答：解：Ⅰ、A、浓硝酸具有强氧化性，能腐蚀橡胶，不能用橡胶塞，且浓硝酸见光易分解，所以浓硝酸应保存在带玻璃塞的棕色细口试剂瓶中，故A错误；
B、制备氢氧化铁胶体时，应向20mL沸水中逐滴滴加1～2mL饱和的氯化铁溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，就得到氯化铁胶体，故B正确；
C、石油分馏实验中，测得是馏分，也就是气体的温度，温度计不能插入液面下，故C错误；
D、浓碱具有强腐蚀性，不小心洒在皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液，故D正确；
E、高锰酸钾酸性溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶，不能用碱式滴定管，应用酸式滴定管量取，故E正确；
F、进行中和热测定时，为保证实验准确性，应防止热量散失，碱液略过量，多次测量求平均值，不能用铜质搅拌棒搅拌，应用玻璃搅拌棒，故F错误；
故选：BDE；
Ⅱ、（1）该反应目的是模拟汽车尾气中CO和NO_X的反应并测量反应后混合气体的组成，装置A生成的CO和装置B生成的NO_x通入装置E干燥气体并调整气体流速，再通入装置D反应，反应后的气体通入装置C吸收生成的二氧化碳，最后收集气体．
（2）装置E中盛放浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，所以装置C的作用是：干燥混合气体，通过观察气泡，调节气体流速，使气体充分混合；
（3）由题干可知：利用催化剂使CO和NO_X发生反应大部分转化为CO₂和N₂，所以该反应为可逆反应，反应条件是催化剂、加热，再根据得失电子守恒和质量守恒配平，
得到方程式2NO_x+2xC

催化剂

加热

N₂+2xCO₂；
（3）若装置B生成的NO_X为NO，铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，铜为还原剂，失电子，硝酸中的氮得电子，硝酸为氧化剂，化学方程式为：═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（4）通入的NO_X为NO时，发生的反应为：2CO+2NO

催化剂

加热

2CO₂+N₂，
                                                88g  22.4L            
C装置增重8.8g，即生成二氧化碳8.8g，
生成的氮气的体积=

22.4L×8.8g

88g

=2.24L，氮气的物质的量=

2.24L

22.4L?mol-1

=0.1mol；
则收集的气体中有氮气0.1mol，一氧化碳和一氧化氮混合气体的物质的量=

4.48L

22.4L?mol-1

-0.01mol=0.1mol；
假设收集的气体中有xmol一氧化氮，则有（0.1-x）mol一氧化碳，
可得：0.1mol×28g?mol^-1+xmol×30g?mol^-1+（0.1-x）mol×28g?mol^-1=0.2mol×28.4g?mol^-1；
解之得：x=0.04
所以收集到的气体中，一氧化氮的物质的量为0.04mol；
（6）选择高效催化剂，将汽车尾气转化为无毒气体，便彻底解决了汽车尾气对环境的影响，这种说法不正确，因为①该反应为可逆反应，不能反应完全，②没达到“零碳排放”的目的，对气候的变化存在潜在的影响和危害．
故答案为：Ⅰ、BDE；
Ⅱ、（1）E、D、C；
（2）干燥混合气体；通过观察气泡，调节气体流速，使气体充分混合；
（3）2NO_x+2xC

催化剂

加热

N₂+2xCO₂；
（4）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（5）0.04mol；
（6）不正确，因为①该反应为可逆反应，不能反应完全．②没达到“零碳排放”的目的，对气候的变化存在潜在的影响和危害．

点评：本题考查化学试剂的存放和一些基本的实验操作，以及处理汽车尾气的模拟实验，综合性强，要注意平时知识的积累．