Question

請回答下列實驗室中制取氣體的有關(guān)問題．
（1）如圖是用KMnO₄與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置．
①裝置B，C的作用分別是：B______C______．
②寫出該反應(yīng)的離子方程式為______．
③若實驗室欲制取5瓶容積為100mL的氯氣（室溫下，氯氣的密度為2.90g/L），理論需要KMnO₄固體的質(zhì)量為______g（保留2位小數(shù)，濃鹽酸過量），反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為______mol（保留2位小數(shù)）．
（2）在實驗室欲制取適量NO氣體．
①如圖（Ⅰ～Ⅳ）中最適合完成該實驗的簡易裝置是______（填序號）．

②根據(jù)所選的裝置完成列表（不需要的可不填）．

	應(yīng)加入的物質(zhì)	所起的作用
A	______	______
B	______	______
C	______	______
D	______	______

③簡單描述應(yīng)觀察到的實驗現(xiàn)象：______．

Answer 1

解：（1）①生成的氯氣密度比水大，可用向上排空氣法收集，則B為收集裝置，C為防止倒吸的裝置，可起到防止D中的液體倒吸進入集氣管B中，
故答案為：向上排氣法收集氯氣；安全作用，防止D中的液體倒吸進入集氣管B中；
②實驗室用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，發(fā)生：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
③制取5瓶容積為100mL的氯氣，質(zhì)量為5×100×10^-3L×2.90g/L=1.45g，n（Cl₂）=，則m（KMnO₄）=××158g/mol=1.29g，反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為×2=0.04mol，
故答案為：1.29；0.04；
（2）①NO易與空氣中氧氣反應(yīng)，則應(yīng)用排水法收集，收集時進氣管較短，則應(yīng)選擇Ⅱ裝置，故答案為：Ⅱ；
②Ⅱ裝置中A加入稀硝酸和銅，為氣體發(fā)生裝置，B為氣體的收集裝置，用排水法收集，C為接受B中排出的水的裝置，
故答案為：

	應(yīng)加入的物質(zhì)	所起的作用
A	銅屑和稀硝酸	產(chǎn)生NO氣體
B	水	排水收集NO氣體
C		接收B中排出的水
D

③稀硝酸與銅反應(yīng)生成無色的NO氣體，可觀察到有無色小氣泡生成，反應(yīng)放熱，反應(yīng)速率逐漸加快，NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮氣體，與水反應(yīng)生成無色的NO，生成硝酸銅為藍色，可觀察到A中的液體逐漸變?yōu)樗{色，氣體NO不溶于水，可將B中的水排到C中，
故答案為：反應(yīng)開始時，A中銅表面出現(xiàn)無色小氣泡，反應(yīng)速率逐漸加快：A管上部空間由無色逐漸變?yōu)闇\紅棕色，隨反應(yīng)的進行又逐漸變?yōu)闊o色；A中的液體由無色變?yōu)闇\藍色；B中的水面逐漸下降，B管中的水逐漸流入燒杯C中．
分析：（1）實驗室用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，發(fā)生：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，A為氣體的發(fā)生裝置，B為氣體的收集裝置，C為防倒吸裝置，D為尾氣處理裝置；結(jié)合反應(yīng)的方程式計算；
（2）實驗室用稀硝酸和銅反應(yīng)制備NO，用排水法收集NO氣體，最簡單且合理的裝置為Ⅱ，反應(yīng)生成無色的NO氣體，溶液呈藍色．
點評：本題考查制備實驗的設(shè)計，題目難度中等，本題注意把握實驗方法，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)判斷裝置的選擇．