题目内容

下图所示的实验装置(铁架台均略去)图中:A是简易的氢气发生器;B是大小适宜的圆底烧瓶;C是装有干燥剂的U形管;a是旋转活塞;D是装有还原铁粉的反应管;E是装有酚酞试液的烧杯。实验前先检查装置的气密性。实验开始时,先关闭活塞a,并取下烧瓶B,向A中加入一定量的盐酸(浓度适当),产生氢气。经必要的操作[见问题(2)]后,在导管的出口处点燃氢气,然后如图所示套上烧瓶B,塞紧瓶塞,氢气在烧瓶中继续燃烧。用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉,待B中氢气的火焰熄灭后,打开活塞a,气体通过反应管D进入烧杯E中,使酚酞试液呈红色。请回答下列有关问题。

(1)实验前如何检验装置的气密性?

答:_________________________________________________________________。

(2)点燃氢气前必须进行_____________操作,该操作方法是____________________________。

(3)写出B、D中分别发生反应的化学方程式。B中____________________,D中________________。

(4)C中所盛干燥剂的名称是___________,该干燥剂的作用是___________________________。

解析:审题时首先应注意到进入E中的气体能使酚酞试液变红,说明经过反应管D出来的气体是碱性的,初步判断该气体是NH3。在A中锌与盐酸反应产生H2,现在的关键是N2从哪里获得?应当注意到烧瓶B的作用。H2在B中燃烧到熄灭,实际是消耗掉容器里空气中的O2,再结合空气的组成,就容易判断出从B中导出的气体主要是H2和N2,还有少量水蒸气及H2产生时带出的少量酸雾。这样,在判断C中选用什么干燥剂及干燥剂的作用时,就知道必须要选择碱性的固体干燥剂,目的是除去水蒸气和盐酸酸雾,否则会影响氨的生成。

答案:(1)在A中放入少量水,使水面刚浸没漏斗颈下端,打开旋塞a,在烧瓶B底部稍加热,若在A中漏斗颈内水面上升,且E中导管口有气泡逸出,表示装置不漏气(也可以关闭活塞a,用同样的方法分别在烧瓶B底部和反应管D下部稍加热,检查活塞前、后两部分装置是否漏气)

(2)检验氢气纯度  用排水法(或向下排气法)收集一试管氢气,用拇指堵住,移近火焰,没有尖锐的爆鸣声,表示氢气纯度合格,可以点燃和收集

(3)2H2+O22H2O  N2+3H22NH3

(4)碱石灰  吸收气体中少量水蒸气和盐酸酸雾

练习册系列答案
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(2009?商丘二模)现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题.

Ⅰ探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量.
(2)将mg铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸.未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
常温下,Fe在浓硫酸中钝化;常温下,碳不与浓硫酸反应
常温下,Fe在浓硫酸中钝化;常温下,碳不与浓硫酸反应

(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象.
写出A中发生反应的化学方程式
2Fe+6H2SO4(浓)
  △  
.
 
Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O或C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
2Fe+6H2SO4(浓)
  △  
.
 
Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O或C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(任写一个).B中的现象是
品红溶液逐渐褪色
品红溶液逐渐褪色
,由此可得到浓硫酸具有
强氧化
强氧化
性.
(4)随着反应的进行,A中还可能发生某些离子反应.写出相应的离子方程式:
2Fe3++Fe═3Fe2+或Fe+2H+═Fe2++H2
2Fe3++Fe═3Fe2+或Fe+2H+═Fe2++H2
(任写一个).
(5)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是
铁、碳在溶液中形成原电池
铁、碳在溶液中形成原电池

Ⅱ测定铁的质量分数
(6)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重.E增重b g.
铁碳合金中铁的质量分数为
11m-3b
11m
×100%
11m-3b
11m
×100%
(写表达式).
(7)某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可.为了快速和准确的计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是
C
C
(填写代号).
A.用排水法测定H2的体积
B.反应结束后,过滤、洗涤、称量残渣的质量
C.测定反应前后装置和药品的总质量.
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂.某学习小组以Mg(NO32为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO32、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2      丙:Mg3N2、O2   丁:MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是
 

查阅资料得知:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
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(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明
 

②称取Mg(NO32固体3.7g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是
 
;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先
 
然后固定在管中固体部位下加热.
③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化.
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g.
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象.
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想
 
是正确的.
②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:
 
(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是
 

③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究.

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