题目内容

如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置.
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(1)请简述检验它的气密性的方法.
(2)利用如图1所示装置制取气体时,可适用的反应条件和反应物状态为
 

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?cm-3,则其物质的量浓度为
 
(计算结果保留两位小数).若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL,所需的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、
 

(4)实验开始时,先打开止水夹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)现有仪器和药品:试管和胶头滴管,0.1mol?L-1 KSCN溶液、0.2mol?L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol?L-1 KI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+
 
分析:(1)利用压强差检验装置的气密性;
(2)该装置属于固液混合不加热型装置,根据反应物的状态和反应条件来确定制取的气体;
(3)c=
1000ρw
M
mol/L;根据仪器的作用选取仪器;
(4)铁和稀硝酸反应生成无色的一氧化氮,一氧化氮能被空气氧化生成二氧化氮;二氧化氮能被碱液吸收;
(5)铁离子能和硫氰化钾溶液反应络合物而使溶液呈血红色,亚铁离子和硫氰化钾溶液不反应;
亚铁离子能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,铁离子不能被酸性高锰酸钾溶液氧化.
解答:解:(1)利用压强差检验装置的气密性,检验方法是: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,
故答案为: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)该装置属于固液混合不加热型装置,用有孔隔板放置固体,所以反应物必须是不溶于水的块状固体,且该反应不需要加热,故答案为:不溶于水的块状固体、不需要加热而反应生成的;
(3)c=
1000ρw
M
=
1000×1.10×16.9%
63
mol/L=2.95mol/L;配制500mL溶液,故需要500mL的容量瓶,定容时用到胶头滴管,
故答案为:2.95mol/L;500mL容量瓶、胶头滴管;
(4)铁和稀硝酸反应生成一氧化氮,一氧化氮会迅速被氧化为二氧化氮,所以A装置的干燥管中观察到的现象是:铁粒逐渐溶解,有气泡产生,干燥管上方出现红棕色气体;二氧化氮有毒,属于酸性气体,可以用烧碱溶液吸收,
故答案为:铁粒逐渐溶解,有气泡产生,干燥管上方出现红棕色气体;吸收NO2
(5)铁离子能和硫氰化钾溶液反应生成络合物而使溶液呈血红色,亚铁离子和硫氰化钾溶液不反应;
亚铁离子能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,铁离子不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,
如果向溶液中滴加硫氰化钾溶液,溶液变为血红色就说明含有铁离子,否则不含铁离子;
如果向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,如果酸性高锰酸钾溶液褪色,就说明含有亚铁离子,否则不含亚铁离子,
故答案为: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.
点评:本题考查了实验方案的设计、装置气密性的检验、反应装置的选取等知识点,明确物质的性质是解本题关键,根据物质的性质设计实验,实验设计是高考的难点,会根据实验目的描述实验步骤、实验现象,由此得出的结论,难度较大.
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(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.
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(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+4KOH
高温
2K2FeO4+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.FeO42-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/L KSCN溶液、0.2mol/L酸性KMnO4溶液、0.1mol/L KI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,填写表中实验报告:
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+

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

b.反应的温度不够

c.HNO3   的热稳定性比KNO3

d.FeO42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+

 

 

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