Question

（2010?棗莊一模）（1）右圖所示是實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的一種簡易裝置．
①請簡述檢驗(yàn)它的氣密性的方法

關(guān)閉止水夾B，從A處加入水，使U形管兩端形成液面差，一段時間后，液面差沒有變化，說明氣密性良好（沒有關(guān)閉止水夾B不得分）

．
②利用右圖所示裝置可以制取

塊狀或較大顆粒狀固體與液體不需要加熱反應(yīng)生成的

氣體（填反應(yīng)物狀況及發(fā)生反應(yīng)是否需要的條件）．
（2）張明同學(xué)設(shè)計(jì)下圖所示裝置，用粗鐵粒與189g?L^-1硝酸反應(yīng)制取NO氣體．請回答有關(guān)問題．

①189g?L^-1硝酸的物質(zhì)的量濃度為

3mol?L^-1

．
②NO氣體能用排水法收集，而不能用排空氣法收集的可能原因是

NO與空氣中的O₂反應(yīng)，NO與空氣密度接近

．
③當(dāng)打開止水夾a，關(guān)閉止水夾b時，A裝置的干燥管中觀察到的現(xiàn)象是

有紅棕色氣體出現(xiàn)

．B裝置燒杯中液體的作用是

吸收NO₂

．當(dāng)A裝置中氣體幾乎無色時，打開止水夾b，關(guān)閉止水夾a，可用C裝置收集NO氣體．
④該實(shí)驗(yàn)中，若去掉B裝置，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響？

無影響

．
⑤將a mol鐵與含b molHNO₃的稀溶液充分反應(yīng)后，若HNO₃的還原產(chǎn)物只有NO，反應(yīng)后Fe和HNO₃均無剩余，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是

3b

4

mol（2amol或3amol或2amol～3amol）

（用含a或b的代數(shù)式表示）．w⑥完全反應(yīng)后，A裝置燒杯里含鐵的價態(tài)可能是

+2價或+3價或+2價和+3價

．現(xiàn)有儀器和藥品：試管和膠頭滴管．0.1mol?L^-1KSCN溶液、0.1mol?L^-1KI溶液、0.2mol?L^-1酸性KMnO₄溶液、氯水等．請你設(shè)計(jì)一個簡單實(shí)驗(yàn)，探究上述判斷，填寫下列實(shí)驗(yàn)報告：

實(shí)驗(yàn)步驟	操作	現(xiàn)象與結(jié)論
第一步	取少量液體裝于試管，向試管中滴入幾滴KSCN溶液
第二步		若溶液紫色退去，則說明含有Fe2+， 若無明顯變化，則說明不含F(xiàn)e2+

Answer 1

分析：（1）①裝置的氣密性關(guān)鍵在于塞子和試管之間接觸是否嚴(yán)緊，根據(jù)裝置氣密性檢驗(yàn)的方法來回答；
②根據(jù)裝置特點(diǎn)來尋找可以制取的氣體；
（2）①硝酸的物質(zhì)的量濃度c=

n

V

=

m M

V

；
②一氧化氮的性質(zhì)：極易和空氣中的O₂反應(yīng)，與空氣密度接近；
③鐵和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，一氧化氮會迅速被氧化為二氧化氮，二氧化氮有毒；
④二氧化氮和水反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化氮；
⑤根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目相等來回答；
⑥鐵和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物取決于鐵的量的多少，亞鐵離子具有還原性，能使高錳酸鉀褪色，三價鐵遇KSCN溶液顯紅色．

解答：解：（1））①裝置的氣密性關(guān)鍵在于塞子和試管之間接觸是否嚴(yán)緊，檢查的辦法是：關(guān)閉止水夾B，從A處加入水，使U形管兩端形成液面差，一段時間后，液面差沒有變化，說明氣密性良好，故答案為：關(guān)閉止水夾B，從A處加入水，使U形管兩端形成液面差，一段時間后，液面差沒有變化，說明氣密性良好；
②根據(jù)裝置來確定可以制取的氣體，該裝置可以制取塊狀或較大顆粒狀固體與液體不需要加熱反應(yīng)生成的氣體，故答案為：塊狀或較大顆粒狀固體與液體不需要加熱反應(yīng)生成的；
（2）①硝酸的物質(zhì)的量濃度c=

n

V

=

m M

V

=

189g 63g/mol

1L

=3mol?L^-1，故答案為：3mol?L^-1；
②一氧化氮的性質(zhì)：極易和空氣中的O₂反應(yīng)，與空氣密度接近，所以不能用排空氣法，故答案為：NO與空氣中的O₂反應(yīng)，NO與空氣密度接近；
③鐵和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，一氧化氮會迅速被氧化為二氧化氮，所以A裝置的干燥管中觀察到的現(xiàn)象是：有紅棕色氣體出現(xiàn)，二氧化氮有毒，屬于酸性氣體，可以用燒堿溶液吸收，故答案為：有紅棕色氣體出現(xiàn)；吸收NO₂；
④二氧化氮和水反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化氮，所以若去掉B裝置，對收集一氧化氮不后悔產(chǎn)生影響，故答案為：無影響；
⑤氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目相等，F(xiàn)e和HNO₃均無剩余，金屬鐵全轉(zhuǎn)化為亞鐵，鐵失電子的量為2amol，金屬鐵全轉(zhuǎn)化為三價鐵，鐵失電子的量為3amol，金屬鐵的生成物既有亞鐵離子又有三價鐵離子是，鐵失電子的量就2a～3amol之間，硝酸顯示酸性和氧化性，顯示酸性的硝酸和表現(xiàn)氧化性的硝酸的物質(zhì)的量之比均為3：1，此時硝酸的電子的量為

3b

4

mol，故答案為：

3b

4

mol（2amol或3amol或2amol～3amol）；
⑥鐵相對于硝酸過量時，產(chǎn)物只有亞鐵離子，亞鐵離子具有還原性，能使高錳酸鉀褪色，弱硝酸相對于硝酸不足時，產(chǎn)物只有三價鐵離子，三價鐵遇KSCN溶液顯紅色，有可能鐵的兩種價態(tài)均存在，故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	操作	現(xiàn)象與結(jié)論
第一步	取少量液體裝于試管，向試管中滴入幾滴KSCN溶液	若溶液變血紅色，說明含F(xiàn)e3+，若溶液無明顯變化，說明不含F(xiàn)e3+
第二步	取少量液體裝于試管，向試管中滴入幾滴酸性KMnO4溶液	若溶液紫色退去，則說明含有Fe2+， 若無明顯變化，則說明不含F(xiàn)e2+

．

點(diǎn)評：本題是一道有關(guān)氣體性質(zhì)的大型綜合題，題目綜合性較強(qiáng)，難度較大，考查學(xué)生的解答能力．