课外兴趣小组设计如图所示装置.用粗铁粒与1890g•L-1的硝酸反应制取NO气体．请回答有关问题．(1)1890g•L-1硝酸的物质的量浓度为1.5mol•L-1．(2)NO气体能用排水法收集.而不能用排空气法收集的可能原因是NO与空气中的O2反应.NO与空气密度接近．(3)当打开止水夹a.关闭止水夹b时.A装置的干� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．课外兴趣小组设计如图所示装置，用粗铁粒与1890g•L^-1（质量分数为5%）的硝酸反应制取NO气体．请回答有关问题．

（1）1890g•L^-1硝酸的物质的量浓度为1.5mol•L^-1．
（2）NO气体能用排水法收集，而不能用排空气法收集的可能原因是NO与空气中的O₂反应，NO与空气密度接近．
（3）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金属不断溶解，有气体产生逐渐变为红棕色．B装置烧杯中液体的作用是吸收氮的氧化物．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．
（4）该实验中，若去掉B装置，对实验结果是否有影响？无影响．
（5）将a mol铁与含b molHNO₃的稀溶液充分反应后，若HNO₃的还原产物只有NO，反应后Fe和HNO₃均无剩余，则反应中转移电子的物质的量是$\frac{3b}{4}$mol（2amol或3amol或2amol～3amol）（用含a和b的代数式表示）．
（6）完全反应后，A装置烧杯里含铁的价态可能是+2价或+3价或+2价和+3价．现有仪器和药品：试管和胶头滴管．0.1mol•L^-1KSCN溶液、0.1mol•L^-1KI溶液、0.2mol•L^-1酸性KMnO₄溶液、氯水等．请你设计一个简单实验，探究上述判断，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）硝酸的物质的量浓度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{m}{M}}{V}$=$\frac{\frac{m}{V}}{M}$=$\frac{ρ}{M}$计算；
（2）根据一氧化氮极易和空气中的O₂反应及与空气密度接近角度判断；
（3）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，NO、二氧化氮都有毒，需要吸收处理；
（4）二氧化氮和水反应产物是一氧化氮；
（5）根据氧化还原反应中得失电子数目相等来回答；
（6）铁和硝酸反应的产物取决于铁的量的多少，亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾褪色，三价铁遇KSCN溶液显红色．

解答解：（1）硝酸的物质的量浓度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{m}{M}}{V}$=$\frac{\frac{m}{V}}{M}$=$\frac{ρ}{M}$=$\frac{1890g/L×5%}{63g/mol}$=1.5mol•L^-1，故答案为：1.5mol•L^-1；
（2）一氧化氮极易和空气中的O₂反应，且与空气密度接近，所以不能用排空气法，故答案为：NO与空气中的O₂反应，NO与空气密度接近；
（3）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：金属不断溶解，有气体产生逐渐变为红棕色；氮的氧化物有毒，需要用烧碱溶液吸收，
故答案为：金属不断溶解，有气体产生逐渐变为红棕色；吸收氮的氧化物；
（4）二氧化氮和水反应产物是一氧化氮，所以若去掉B装置，对收集一氧化氮不会产生影响，
故答案为：无影响；
（5）氧化还原反应中得失电子数目相等，Fe和HNO₃均无剩余，金属铁全转化为亚铁，铁失电子的量为2amol，金属铁全转化为三价铁，铁失电子的量为3amol，金属铁的生成物既有亚铁离子又有三价铁离子是，铁失电子的量就2a～3amol之间，硝酸显示酸性和氧化性，显示酸性的硝酸和表现氧化性的硝酸的物质的量之比均为3：1，此时硝酸的转移电子的量为：$\frac{3b}{4}$mol，
故答案为：$\frac{3b}{4}$mol（2a mol或3amol或2amol～3amol）；
（6）铁相对于硝酸过量时，产物只有亚铁离子，亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾褪色，若铁相对于硝酸不足时，产物只有三价铁离子，三价铁遇KSCN溶液显红色，有可能铁的两种价态均存在，故操作方法及现象为：

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	若溶液变血红色，说明含Fe³⁺，若溶液无明显变化，说明不含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	若溶液紫色退去，则说明含有Fe²⁺，若无明显变化，则说明不含Fe²⁺

，
故答案为：+2价或+3价或+2价和+3价；

实验步骤	操作	现象与结论
第一步		若溶液变血红色，说明含Fe³⁺，若溶液无明显变化，说明不含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

．

点评本题本题考查性质实验方案的设计，题目难度中等，试题综合性较强、知识点较多，涉及化学计算、实验方案的设计与评价、常见物质的性质及检验方法等知识，需要学生具有扎实的基础与运用知识分析解决问题的能力，注意基础知识的理解掌握．

练习册系列答案

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11．用N_A表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）

	A．	常温下，10L pH=1的硫酸溶液中含有的H⁺数为N_A
	B．	将58.5g NaCl溶于1.00L水中，所得NaCl溶液的浓度为1.00mol•L^-1
	C．	1molCl₂与足量的铁反应，转移的电子数为3N_A
	D．	1molAl³⁺含有的核外电子数为3N_A

12．用30g乙酸和40g乙醇反应，如果实验产率是理论产率的85%，可以得到多少克乙酸乙酯？

9．向10mL 1mol•L^-1 AlCl₃溶液中加入1mol•L^-1 NaOH溶液，得到沉淀0.26g，则刚加入的NaOH溶液的体积可能为（　　）

6．某校化学兴趣小组为探究FeSO₄和NaHCO₃的反应，按右图所示操作将NaHCO₃溶液滴加到FeS0₄溶液中（FeS0₄和NaHCO₃溶液均用经煮沸后冷却的蒸馏水配制，并在FeSO₄溶液中加入少量铁粉）．观察到试管中立即出现白色沉淀，同时有大量无色气体生成．
（1）产生的气体是CO₂（填分子式）．
【查阅资料】：FeCO₃为白色固体，不溶于水，在干燥空气中稳定，潮湿环境中需较长时间才能被氧化为Fe（OH）₃．
（2）关于白色沉淀的成分，小组同学提出如下假设，请补充完成假设3：
假设l：白色沉淀是Fe（OH）₂；
假设2：白色沉淀是FeCO₃；
假设3：白色沉淀是Fe（OH）₂和FeCO₃；
（3）若假设1成立，写出生成Fe（OH）₂的化学方程式：FeSO₄+2NaHCO₃=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄+2CO₂↑，
经煮沸后冷却的蒸馏水配制FeSO₄和NaHCO₃溶液的目的是除去水中溶解的氧气，防止生成的氢氧化亚铁被迅速氧化．某同学认为白色沉淀不可能为Fe（OH）₂，你是否同意其观点？不同意（填“同意”或“不同意”），理由是反应体系进行了无氧处理，并且碳酸氢钠水解提供了碱性环境
（4）请设计一个实验方案验证假设2，写出实验步骤、预期现象和结论，实验所需仪器和药品自选．

16．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）

	A．	水电离出的c（H⁺）=1.0×10^-13mol/L的溶液中，Na⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-
	B．	滴入甲基橙试液变红色的溶液中：Cl^-、AlO₂^-、HCO₃^-、NH₄⁺
	C．	加入少量KSCN后变为红色的溶液中：K⁺、Mg²⁺、I^-、NO₃^-
	D．	无色透明的溶液中：CH₃COO^-、CO₃^2-、K⁺、Na⁺

3．已知：①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ•mol^-1
②N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.8kJ•mol^-1
③N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.0kJ•mol^-1
则4NH₃（g）+7O₂（g）═4NO₂（g）+6H₂O（g）△H=XkJ•mol^-1中X的值是（　　）

	A．	1 mol苯甲酸在浓H₂SO₄存在下与足量乙醇反应可得1 mol苯甲酸乙酯
	B．	分子中的所有原子有可能共平面
	C．	分子式为C₅H₁₂O的醇，能在铜催化下被O₂氧化为醛的同分异构体有4种
	D．	1 mol阿司匹林（结构简式见图）与足量的氢氧化钠溶液加热反应，最多消耗的氢氧化钠的物质的量2 mol

1．下列实验操作能达到实验目的是（　　）

选项	实验操作	实验目的
A	向水解后的蔗糖溶液中直接加入新制的Cu（OH）₂并加热	确定蔗糖是否发生水解
B	滴加KMnO₄（H⁺）溶液，充分振荡	确定苯中混有己烯
C	加入金属钠	确定酒精中混有醋酸
D	加淀粉	确定KCl中含有KI

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