Question

課外興趣小組設(shè)計(jì)圖所示裝置，用粗鐵粒與密度為1.89g?mL^-1（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%）的硝酸反應(yīng)制取NO氣體．請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題．
（1）密度為1.89g?mL^-1的硝酸的物質(zhì)的量濃度為

1.5mol/L

．
（2）NO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密度與空氣接近，且能與空氣中氧氣反應(yīng)

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

有無(wú)色氣體生成，逐漸變?yōu)榧t棕色，同時(shí)金屬溶解

．當(dāng)A裝置中氣體幾乎無(wú)色時(shí)，打開止水夾b，關(guān)閉止水夾a，可用C裝置收集NO氣體．
（4）完全反應(yīng)后，A裝置燒杯里含鐵元素的價(jià)態(tài)可能是+2價(jià)或+3價(jià)或+2價(jià)和+3價(jià)．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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，探究上述判斷，填寫下列實(shí)驗(yàn)報(bào)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	溶液變紅說(shuō)明含有Fe3+，溶液不變紅色說(shuō)明不含F(xiàn)e3+
第二步	取溶液少許于試管內(nèi)，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液．	若溶液紫色褪去，則說(shuō)明含有Fe2+，若無(wú)明顯變化，則說(shuō)明不含F(xiàn)e2+

Answer 1

分析：（1）根據(jù)c=

1000ρω

M

計(jì)算該硝酸的濃度．
（2）NO密度與空氣接近，且能與氧氣反應(yīng)．
（3）鐵與稀硝酸反應(yīng)生成NO，NO在液面上部與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮．
（4）取溶液滴入KSCN溶液，溶液變紅說(shuō)明含有Fe³⁺，否則不含F(xiàn)e³⁺．
加入氧化性的物質(zhì)，溶液紫色，應(yīng)加入酸性高錳酸鉀．

解答：解：（1）該硝酸的濃度為

1000×1.89×5%

63

mol/L=1.5mol/L．
故答案為：1.5mol/L．
（2）NO密度與空氣接近，且能與空氣中氧氣反應(yīng)，NO不溶于水，故不能用排空氣法收集，用排水法收集．
故答案為：NO密度與空氣接近，且能與空氣中氧氣反應(yīng)．
（3）鐵與稀硝酸反應(yīng)生成NO，NO在液面上部與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色，同時(shí)金屬溶解．
故答案為：有無(wú)色氣體生成，逐漸變?yōu)榧t棕色，同時(shí)金屬溶解．
（4）取溶液滴入KSCN溶液，溶液變紅說(shuō)明含有Fe³⁺，溶液不變紅色說(shuō)明不含F(xiàn)e³⁺．
取溶液少許于試管內(nèi)，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，若溶液紫色褪去，說(shuō)明含有Fe²⁺，若無(wú)明顯變化，則說(shuō)明不含F(xiàn)e²⁺．
故答案為：溶液變紅說(shuō)明含有Fe³⁺，溶液不變紅色說(shuō)明不含F(xiàn)e³⁺；取溶液少許于試管內(nèi)，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液．

點(diǎn)評(píng)：考查硝酸的性質(zhì)、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理裝置的理解、方案設(shè)計(jì)、物質(zhì)的量濃度計(jì)算等，難度中等，是對(duì)硝酸性質(zhì)的綜合考查，需要學(xué)生具有運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力．