Question

【题目】某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。

(1)利用B装置可制备的气体有________________(写出一种即可)。

(2)若装置A、C、E相连后用于制取Cl2，写出A中发生的离子方程式_____________。 若要收集到纯净干燥的氯气，需要在装置A、C之间增加两个装有____________和_______的洗气瓶(填写试剂的名称)。

(3)若装置A、C、E相连后用于制取SO2，尾气吸收时容易发生倒吸现象，改进措施为__________________________。

(4)若装置B、D、E相连后可制得NO2并进行有关实验。欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹____________，再打开止水夹_____________，微热试管丁使烧杯中的水进入丁中，充分反应后，若向试管中通入一定量的氧气至试管内完全充满液体，则所得溶液中溶质的物质的量浓度是__________________ mol/L(气体按标准状况计算)。

Answer 1

【答案】H2、CO2、NO、NO2等(合理答案皆可) MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ +2H2O 饱和食盐水 浓硫酸 液面上倒扣一个漏斗 a、b c 0.045

【解析】

(1)B装置为块状不溶于水的固体和液体反应不加热制取气体的装置；

(2)实验室用MnO2与浓盐酸混合加热制取氯气，Cl2密度大用向上排空气方法收集；氯气是有毒气体，要进行尾气处理；浓盐酸有挥发性，制取的氯气中含有杂质HCl、水蒸气，要在A、C间增加除HCl、除水蒸气的装置；

(3)SO2易溶于NaOH溶液，为防止倒吸现象的发生，可在导气管末端安装一个倒扣的漏斗；

(4)浓硝酸具有强氧化性，与铜反应生成二氧化氮气体；Cu片与浓硝酸反应制取NO2气体，根据NO2容易溶于水分析，结合反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算所得硝酸溶液的物质的量浓度。

(1)B装置为块状不溶于水的固体和液体反应制取气体的装置，反应不需要加热，中学化学中常见的有：H2、CO2、NO、NO2、H2S等；

(2)在装置A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，反应方程式为：MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ +2H2O；实验室制得的氯气中有杂质气体HCl和水蒸气，若要收集到纯净干燥的氯气，需要在装置A、C之间增加两个装置，一个装置盛有饱和食盐水，用来除去HCl杂质，另一个装置盛有浓硫酸用来除去水蒸气，干燥Cl2；

(3)若装置A、C、E相连后用于制取SO2，A制取SO2，C收集SO2，由于SO2是有毒气体，用装置E进行尾气处理，为防止尾气吸收时发生倒吸现象，改进措施是在导气管末端安装一个倒扣漏斗，使漏斗边沿在液面上或连接一个干燥管；

(4)若装置B、D、E相连后可制得NO2并进行有关实验。B中Cu与浓硝酸反应制取NO2，D收集NO2，E是尾气处理装置，欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹a、b，再打开止水夹c，微热试管丁，使烧杯中的水进入丁中。充分反应后，若向试管中通入一定量的氧气，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，至试管内完全充满液体。假设试管的容积为VL，则试管中盛有NO2气体在标准状况下的体积也就是VL，n(NO2)=，根据N元素守恒，可得n(HNO3)=n(NO2)=，溶液的体积为VL，则所得溶液中溶质HNO3的物质的量浓度是c(HNO3)= 0.045mol/L。