Question

7．为探究铜与6mol•L^-1硝酸反应的气态产物中是否含NO₂，进行如下实验．
已知：FeSO₄+NO?[Fe（NO）]SO₄（棕色），该反应较缓慢，待生成一定量[Fe（NO）]²⁺时突显明显棕色．
（1）实验前需检验装置的气密性，简述操作关闭分液漏斗活塞，用酒精灯加热Y试管，观察到BC导管口有气泡产生，停止加热，BC长导管到吸入一段水柱，则装置气密性良好．
（2）仪器a的名称分液漏斗
（3）实验开始时先将Y形试管向盛有块状固体b的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是利用生成的CO₂将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O₂反应生成NO₂对气体产物的观察产生干扰；
（4）证明有NO₂的实验现象利用生成的CO₂将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O₂反应生成NO₂对气体产物的观察产生干扰
（5）装置C的作用吸收尾气NO，反应离子方程式5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O．
（6）测定化学试剂绿矾（FeSO₄•7H₂O）纯度的方法：称取绿矾3.000g置于锥形瓶中，加入100mL蒸馏水，加入10mLH₂SO₄和5mLH₃PO₄，用0.1000molL^-1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液20.00mL．KMnO₄溶液盛放在棕色酸式（填“酸”或“碱”）滴定管中，列式计算绿矾的纯度$\frac{5×0.002mol×278g/mol}{3.000g}$×100%=92.67%．

Answer 1

分析 （1）根据压强差进行装置气密性的检验；
（2）根据装置图可知仪器A的名称；
（3）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，碳酸钙与稀硝酸生成CO₂，将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O₂反应生成NO₂对气体产物的观察产生干扰；
（4）本实验生成的气体中，若有NO₂，NO₂溶于水生成硝酸，把Fe²⁺氧化成Fe³⁺，B瓶溶液出现血红色；
（5）高锰酸钾溶液能将一氧化氮氧化成硝酸根，而防止其污染空气；
（6）高锰酸钾溶液有强氧化性，应用酸式滴定管中进行滴定，根据电子得失守恒可知关系式5FeSO₄•7H₂O～2KMnO₄，根据关系式由高锰酸钾的物质的量可计算得FeSO₄•7H₂O的质量，进而确定其纯度；

解答 解：（1）根据压强差进行装置气密性的检验，具体方法为：关闭分液漏斗活塞，用酒精灯加热Y试管，观察到BC导管口有气泡产生，停止加热，BC长导管到吸入一段水柱，则装置气密性良好；
故答案为：关闭分液漏斗活塞，用酒精灯加热Y试管，观察到BC导管口有气泡产生，停止加热，BC长导管到吸入一段水柱，则装置气密性良好；
（2）根据装置图可知仪器A的名称为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（3）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，碳酸钙与稀硝酸生成CO₂，将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O₂反应生成NO₂对气体产物的观察产生干扰，
故答案为：利用生成的CO₂将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O₂反应生成NO₂对气体产物的观察产生干扰；
（4）本实验生成的气体中，若有NO₂，NO₂溶于水生成硝酸，把Fe²⁺氧化成Fe³⁺，B瓶溶液出现血红色；若无二氧化氮则无血红色，所以证明有NO₂的实验现象是铜与硝酸反应不久即观察到B中溶液呈红色，
故答案为：铜与硝酸反应不久即观察到B中溶液呈红色；
（5）高锰酸钾溶液能将一氧化氮氧化成硝酸根，而防止其污染空气，反应的离子方程式为5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O，
故答案为：吸收尾气NO；5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O；
（6）高锰酸钾溶液有强氧化性，应用酸式滴定管中进行滴定，滴定中消耗的高锰酸钾的物质的量为0.1000molL^-1×0.02L=0.002mol，根据电子得失守恒可知关系式5FeSO₄•7H₂O～KMnO₄，所以样品中FeSO₄•7H₂O的质量为5×0.002mol×278g/mol，所以绿矾的纯度为$\frac{5×0.002mol×278g/mol}{3.000g}$×100%=92.67%，
故答案为：酸；$\frac{5×0.002mol×278g/mol}{3.000g}$×100%=92.67%．

点评 本题考查了铜和硝酸的反应实验，探究铜与稀硝酸反应的产物及绿矾纯度的计算，对比、对照分析及应用电子得失守恒是解题的关键，题目难度中等．