Question

如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置。

（1）请简述检验它的气密性的方法_______________________。
（2）利用如图1所示装置可以制取（填反应物状况及发生反应是否需要的条件）________________________气体。
某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态。请回答有关问题。

（3）已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g/cm³，则其物质的量浓度为____________（计算结果保留两位小数）。用若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和            。
（4）当打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是_______________________。B装置烧杯中液体的作用是__________________________________。当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。
（5）已知下列反应可以发生：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，而A装置中的稀硝酸即使换成浓硝酸，也不能生成+6价的铁的化合物，其原因是________。
a．HNO₃的氧化性比KNO₃弱
b．反应的温度不够
c．HNO₃的热稳定性比KNO₃差
d．FeO₄^2－不能存在于酸性溶液中
（6）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol/LKSCN溶液、0.2mol/L酸性KMnO₄溶液、0.1mol/LKI溶液、氯水等。请你设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写下列实验报告：

实验步骤	操作	现象与结论
第一步	取少量液体装于试管，向试 管中滴入几滴KSCN溶液。
第二步		若溶液紫色褪去，则说明含有Fe2+； 若无明显变化，则说明不含Fe2+。

 

Answer 1

（1）关闭止水夹，从左管处加水，使U形管两端形成液面差，一段时间后，
液面差没有变化，说明气密性良好（没有关闭止水夹不得分）
（2）不溶于水的块状固体，不需要加热     
（3）2.95mol/L（没单位不得分）    量筒
（4）产生红棕色气体    吸收二氧化氮
（5）d
（6）若溶液呈血红色，则说明含Fe³⁺，若不显血红色，证明没有Fe³⁺  取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴酸性KMnO₄溶液

解析试题分析：（1）请简述检验它的气密性的方法关闭止水夹，从左管处加水，使U形管两端形成液面差，一段时间后，液面差没有变化，说明气密性良好。
（2）该题考查的是启谱发生器的制备大批量，要保证使固液分离，要满足制备物质是不溶于水的块状固体，不需要加热来制备的某种气体。
（3）设溶液的体积为v L，可得c=1.10v*1000*16.9%v69=2.95mol/L。用浓溶液来配制稀溶液，前提是溶质的量前后相等，所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和量筒。
（4）A装置中铁线和稀硝酸反应了生成一氧化氮气体，当遇到氧气时变成红棕色，干燥管中观察到的现象是产生红棕色气体。
（5）稀硝酸即使换成浓硝酸，也不能生成+6价的铁的化合物，其原因是FeO₄^2－不能存在于酸性溶液中。
（6）可通过三价铁离子与KSCN溶液反应显红色检验三价铁离子。二价铁离子能与酸性KMnO₄溶液发生氧化还原反应而褪色，可进行检验，故为：

实验步骤	操作	现象与结论
第一步	取少量液体装于试管，向试 管中滴入几滴KSCN溶液。	若溶液呈血红色，则说明含Fe3+，若不显血红色，证明没有Fe3+
第二步	取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴酸性KMnO4溶液	若溶液紫色褪去，则说明含有Fe2+； 若无明显变化，则说明不含Fe2+。

考点：本题主要考查气体制备装置的检验方法，物质的量浓度的计算，实验方案的设计。