题目内容

某同学设计如图所示装置分别进行探究实验(夹持装置已略去),请回答下列问题:

(1)实验过程中,使用分液漏斗滴加液体的操作是
打开分液漏斗上口的活塞(或将活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加
打开分液漏斗上口的活塞(或将活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加

(2)该同学认为实验I可通过收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度,你认为是否可行?
不可行
不可行
(填“可行”或“不可行”),原因是
NO会与装置中空气反应,生成NO2溶于水,使测得的NO气体体积不准
NO会与装置中空气反应,生成NO2溶于水,使测得的NO气体体积不准

(3)实验Ⅲ烧瓶中发生反应的化学方程式是
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2
,打开开关K,产生的气体经验纯后点燃,现象是
火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
火焰明亮并伴有浓烈的黑烟

(4)实验Ⅱ中量气管中的液体最好是
c
c
(填字母编号,下同)
a.浓NaOH溶液    b.氨水    c.煤油    d.氯化铵溶液
该实验剩余的NH3需吸收处理.以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收NH3,而且能防止倒吸的有
ACDF
ACDF

(5)本实验应对量气管多次读数,读数时应注意:①将实验装置恢复到室温,②
使量气管两端液面相平
使量气管两端液面相平
,③视线与凹液面最低处相平.
(6)实验Ⅳ获得以下数据(所有气体体积均已换算成标准状况,忽略滴入液体体积对气体体积的影响)
编号 镁铝合金度量 量气管第一次读数 量气管第二次读数
1.0g 10.0mL 346.3mL
1.0g 10.0mL 335.0mL
1.0g 10.0mL 345.7mL
根据上述数据,可计算出镁铝合金中铝的质量分数为
27.0%
27.0%
分析:(1)分液漏斗加液时要注意内外空气相通,压强相等,液体才能顺利流下;
(2)实验Ⅰ装置中有空气,一氧化氮与空气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水;
(3)实验Ⅲ用电石和水反应制取乙炔,乙炔可以燃烧,燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟;
(4)氨气极易溶于水,量气管中的液体应该不含水且不与氨气反应,最好用煤油;极易溶于水的气体,若吸收时导管伸入水中,由于气体溶于水,导致装置内压强急剧降低,外界大气压压着液体进入,产生倒吸现象;
(5)对量气管读数时,首先等实验装置恢复到室温再进行下一步操作,然后调节量气管使左右液面相平,最后读数时视线与凹液面最低处相平.;
(6)实验Ⅳ,铝和氢氧化钠反应,根据量气管的第二次读数-第一次读数=生成氢气的体积,求出生成氢气的平均值,再求出合金中铝的质量,最后计算出镁铝合金中铝的质量分数.
解答:解:(1)分液漏斗用于气体发生器中控制加液,也常用于互不相溶的几种液体的分离,加液时要注意内外空气相通,压强相等,液体才能顺利流下,具体操作为:打开分液漏斗上口的活塞(或将活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加;
(2)一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮可与水反应生成一氧化氮和硝酸;装置Ⅰ中有空气,一氧化氮会与装置中的空气反应,生成的二氧化氮溶于水并与水反应,使测得的一氧化氮体积不准,所以不可以通过实验I收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度;
(3)实验室用电石和水来制取乙炔,反应原理为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,乙炔可以燃烧,乙炔燃烧时,火焰明亮并伴有浓烈的黑烟,这是因为乙炔中含碳的质量分数比乙烯高,碳没有完全燃烧的缘故;
(4)氨气为碱性气体,极易溶于水,量气管中的液体应该不含水且不与氨气反应,浓NaOH溶液、氨水、氯化铵溶液中含有水,氨气被水吸收,而氨气不溶于煤油,所以量气管中液体最好是煤油;
A、对于极易溶于水的气体,吸收装置中的导管外联双球状导管内伸入到液体中,液体进入双球内,防止进入前端装置,能防止倒吸;故A正确;
B、吸收装置中的导管下联漏斗,漏斗口伸入液面以下,易吸收易溶性气体,不能防止倒吸;故B不正确;
C、对于极易溶于水的气体,吸收装置中的导管与干燥管连接,当水进入干燥管内,烧杯内液面下降低于导管口,液体又流落到烧杯中,能防止倒吸,故C正确.
D、氨气极易溶于水,不溶于四氯化碳,所以导管通入四氯化碳中,气泡向上到水层溶解,能防止倒吸,故D正确;
E、氨气极易溶于水,导管插入溶液中形成喷泉,进气管在烧瓶口,液体经进气管倒流入前端装置,产生倒吸,故E错误;
F、氨气极易溶于水,导管插入溶液中形成喷泉,进气管在烧瓶底部,液体不能流入前端装置,能防止倒吸,故F正确;
所以能防倒吸的吸收装置有ACDF;
(5)根据PV=nRT,为保证测出来的气体体积是当时大气压下的体积,在读数时应注意:①将实验装置恢复到室温,②使量气管两端液面相平,因为相平说明两边液面上的压强是一样的,这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积,③视线与凹液面最低处相平,俯视或仰视会造成误差; 
(6)铝和氢氧化钠反应生成氢气的体积=
(346.3-10.0)+(335.0-10.0)+(345.7-10.0)
3
=332.3mL=0.3323L
设生成0.3323L氢气,需铝的质量为x
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2
54g                     3×22.4L
x                        0.3323L
54g
x
=
3×22.4L
0.3323L
,解之得:x=0.27g
铝的质量分数=
0.27g
1.0g
×100%
=27.0%.
故答案为:(1)打开分液漏斗上口的活塞(或将活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加;
(2)不可行;NO会与装置中空气反应,生成NO2溶于水,使测得的NO气体体积不准;
(3)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,火焰明亮并伴有浓烈的黑烟;
(4)c;ACDF 
(5)使量气管两端液面相平;
(6)27.0%.
点评:通过回答本题知道了分液漏斗的使用,测定气体体积的方法,了解了点燃可燃性气体前要检验纯度,极易溶于水的气体的防倒吸.
练习册系列答案
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Cl2和SO2是中学化学中常见的气体.
(1)某活动小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质.
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①从左端通入SO2时和通入Cl2时,装置A中观察到的现象是否相同
 
?(填“相同”或“不同”之一).
②装置E中盛放的物质可以为
 
;若装置D装的是铁粉,通入Cl2与铁粉充分反应时现象为
 

③若装置B中装有10.0mL 1.0mol?L-1的碘水,当通入足量Cl2完全反应后,共转移了0.1mol电子.该反应的化学方程式为
 

④若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比4:3,当Cl2与含X的溶液完全反应后,有浅黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生,且沉淀加盐酸不溶解.写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式
 
(离子方程式不必配平).
(2)为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置.
①气体发生装置A产生的气体是
 
;若Cl2和SO2在装置D中恰好完全反应,写出反应的离子方程式
 

②实验室制备SO2和Cl2通常采用下列反应:
Na2SO3+H2SO4(浓)      Na2SO4+H2O+SO2↑;
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据此,下列所给仪器装置中能够制备并收集干燥、纯净Cl2的装置为
 
(填下列各项序号).
③设计实验验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量.(简要说明实验步骤、现象和结论)
 
.仪器自选;可供选择试剂:①氯化铁溶液  ②氯化亚铁溶液  ③硫氰化钾溶液  ④品红溶液  ⑤酸性高锰酸钾溶液.
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所示装置可以制取(填反应物状况及发生反应是否需要的条件)
 
气体.
(3)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.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
 
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(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+

(10分)以下是有关SO2、Cl2的性质实验。

(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。

①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?        (填“相同”或“不相同”);若置D装的是铁粉,通入Cl2与铁粉充分反应时现象为      

                 ;若装置D中装的是五氧化二钒(催化剂)。通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为                  

②若装置B中装有5.0mL 1.0×10-3mol/L在碘水,当通入足量Cl2完全反应后,共转移了5.0×10-5mol电子,该反应的化学方程式为                 

③E中盛有                   溶液。

(2)某同学将足量的SO2通入一支装有氧化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入加量(填字母)        ,则可以看到白色沉淀产生。

A.氨水                    B.稀盐酸                   C.稀硝酸                   D.氯化钙

(3)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4∶3;当Cl2的与含X的溶液完全反应后,有浅黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式                         

 

(10分)以下是有关SO2、Cl2的性质实验。

(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。

①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?        (填“相同”或“不相同”);若置D装的是铁粉,通入Cl2与铁粉充分反应时现象为       

                 ;若装置D中装的是五氧化二钒(催化剂)。通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为                  

②若装置B中装有5.0 mL 1.0×10-3mol/L在碘水,当通入足量Cl2完全反应后,共转移了5.0×10-5mol电子,该反应的化学方程式为                  

③E中盛有                   溶液。

(2)某同学将足量的SO2通入一支装有氧化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入加量(填字母)        ,则可以看到白色沉淀产生。

A.氨水                    B.稀盐酸                   C.稀硝酸                   D.氯化钙

(3)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4∶3;当Cl2的与含X的溶液完全反应后,有浅黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式                         

 

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