Question

13．某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）． 
（1）甲、乙两仪器的名称是分液漏斗、圆底烧瓶．
（2）利用B装置可制取的气体有H₂、NO、CO₂、H₂S等（写出两种即可）．
（3）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂，写出A中发生反应的化学方程式4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（4）B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片（铜片放在有孔塑料板上），可制得NO ₂并进行有关实验． 
①欲用D装置验证NO ₂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，使烧杯中的水进入试管丁中．
②试管丁中的NO ₂与水充分反应后，若向试管内缓缓通入一定量的O ₂，直至试管全部充满水，则所得溶液中溶质的物质的量浓度是0.045mol•L ^- 1（保留2位有效数值，气体按标准状况计算）．

Answer 1

分析 （1）依据装置图形状和用途分析仪器名称；
（2）根据装置图可以看出，在不加热的条件下固体和液体反应制备气体，当将装置中的导气管关闭后，生成的气体使装置中的气压增大，从而使固体和液体分离，使反应停止，该装置具备随制随停的特点，据此即可解答；
（3）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂，装置A为发生装置是二氧化锰固体和浓盐酸加热反应生成氯气，装置C是收集氯气，装置E是吸收剩余氯气；
（4）①根据二氧化氮溶于水形成压强差分析；
②先根据二氧化氮的体积计算硝酸的物质的量，再根据C=$\frac{n（HN{O}_{3}）}{V}$计算溶液的浓度．

解答 解：（1）甲的名称为分液漏斗，乙的名称是圆底烧瓶，
故答案为：分液漏斗、圆底烧瓶；
（2）该装置的最大特点是可以控制反应的发生和停止，药品一般是固体和液体在常温下能反应，实验室用锌和稀硫酸制取氢气，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，锌难溶于水，氢气难溶于水，当将装置中的导气管关闭后，生成的H₂使装置中的气压增大，从而使固体和液体分离，使反应停止，所以能用图中的装置制取氢气；金属铜能稀硝酸在常温下发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，即3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，属于固体和液体混合反应不需要加热的反应，所以能用图中的装置制备，二氧化碳、硫化氢也是固体和液体不加热反应制备，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，FeS+2HCl=FeCl₂+H₂S↑
故答案为：H₂、NO、CO₂、H₂S等；
（3）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂，装置A为发生装置是二氧化锰固体和浓盐酸加热反应生成氯气，反应的化学方程式为：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为；4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）①若二氧化氮能和水反应，则烧杯内气体的压强会减小，小于外界大气压，烧杯中的溶液会倒流于试管丁，所以先关闭止水夹 ab再打开止水夹 c，使烧杯中的水进入试管丁．
故答案为：ab；c；
③设容器的体积为VL，所以二氧化氮气体的物质的量为n=$\frac{VL}{22.4L/mol}$，二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，所以溶质是硝酸．
设生成硝酸的物质的量为xmol；
4NO₂ +O₂ +2H₂O=4HNO₃
4mol           4mol
$\frac{VL}{22.4L/mol}$     xmol
解得：x=$\frac{VL}{22.4L/mol}$
硝酸的物质的量浓度是C=$\frac{n（HN{O}_{3}）}{V}$=$\frac{\frac{VL}{22.4L/mol}}{VL}$=0.045mol/L；
故答案为：0.045．

点评 本题考查较为综合，题目难度中等，注意实验室制备气体的实验装置和反应原理，把握物质的主要性质，注重基础知识的积累．