Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(圖中a、b、c表示止水夾)。

(1)利用B裝置可制備的氣體有________________(寫出一種即可)。

(2)若裝置A、C、E相連后用于制取Cl2，寫出A中發(fā)生的離子方程式_____________。 若要收集到純凈干燥的氯氣，需要在裝置A、C之間增加兩個(gè)裝有____________和_______的洗氣瓶(填寫試劑的名稱)。

(3)若裝置A、C、E相連后用于制取SO2，尾氣吸收時(shí)容易發(fā)生倒吸現(xiàn)象，改進(jìn)措施為__________________________。

(4)若裝置B、D、E相連后可制得NO2并進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。欲用D裝置驗(yàn)證NO2與水的反應(yīng)，其操作步驟為：先關(guān)閉止水夾____________，再打開止水夾_____________，微熱試管丁使燒杯中的水進(jìn)入丁中，充分反應(yīng)后，若向試管中通入一定量的氧氣至試管內(nèi)完全充滿液體，則所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是__________________ mol/L(氣體按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)算)。

Answer 1

【答案】H2、CO2、NO、NO2等(合理答案皆可) MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ +2H2O 飽和食鹽水 濃硫酸 液面上倒扣一個(gè)漏斗 a、b c 0.045

【解析】

(1)B裝置為塊狀不溶于水的固體和液體反應(yīng)不加熱制取氣體的裝置；

(2)實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸混合加熱制取氯氣，Cl2密度大用向上排空氣方法收集；氯氣是有毒氣體，要進(jìn)行尾氣處理；濃鹽酸有揮發(fā)性，制取的氯氣中含有雜質(zhì)HCl、水蒸氣，要在A、C間增加除HCl、除水蒸氣的裝置；

(3)SO2易溶于NaOH溶液，為防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，可在導(dǎo)氣管末端安裝一個(gè)倒扣的漏斗；

(4)濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，與銅反應(yīng)生成二氧化氮?dú)怏w；Cu片與濃硝酸反應(yīng)制取NO2氣體，根據(jù)NO2容易溶于水分析，結(jié)合反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3計(jì)算所得硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度。

(1)B裝置為塊狀不溶于水的固體和液體反應(yīng)制取氣體的裝置，反應(yīng)不需要加熱，中學(xué)化學(xué)中常見的有：H2、CO2、NO、NO2、H2S等；

(2)在裝置A中濃鹽酸與MnO2混合加熱制取Cl2，反應(yīng)方程式為：MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ +2H2O；實(shí)驗(yàn)室制得的氯氣中有雜質(zhì)氣體HCl和水蒸氣，若要收集到純凈干燥的氯氣，需要在裝置A、C之間增加兩個(gè)裝置，一個(gè)裝置盛有飽和食鹽水，用來除去HCl雜質(zhì)，另一個(gè)裝置盛有濃硫酸用來除去水蒸氣，干燥Cl2；

(3)若裝置A、C、E相連后用于制取SO2，A制取SO2，C收集SO2，由于SO2是有毒氣體，用裝置E進(jìn)行尾氣處理，為防止尾氣吸收時(shí)發(fā)生倒吸現(xiàn)象，改進(jìn)措施是在導(dǎo)氣管末端安裝一個(gè)倒扣漏斗，使漏斗邊沿在液面上或連接一個(gè)干燥管；

(4)若裝置B、D、E相連后可制得NO2并進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。B中Cu與濃硝酸反應(yīng)制取NO2，D收集NO2，E是尾氣處理裝置，欲用D裝置驗(yàn)證NO2與水的反應(yīng)，其操作步驟為：先關(guān)閉止水夾a、b，再打開止水夾c，微熱試管丁，使燒杯中的水進(jìn)入丁中。充分反應(yīng)后，若向試管中通入一定量的氧氣，發(fā)生反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，至試管內(nèi)完全充滿液體。假設(shè)試管的容積為VL，則試管中盛有NO2氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積也就是VL，n(NO2)=，根據(jù)N元素守恒，可得n(HNO3)=n(NO2)=，溶液的體積為VL，則所得溶液中溶質(zhì)HNO3的物質(zhì)的量濃度是c(HNO3)= 0.045mol/L。