Question

（1）如圖所示是實驗室中制取氣體的一種簡易裝置．

①用下列方法檢驗發(fā)生裝置的氣密性，能否達到目的

 

（填能或否）
關閉止水夾a和b，從A處燒杯中加入水，使干燥管與燒杯中液面形成液面差，一段時間后，液面差沒有變化，說明氣密性良好．
②實驗室利用如圖所示發(fā)生裝置可以制取下列

 

氣體．
A．Cl₂     B．CO₂        C．H₂      D．SO₂
（2）利用該裝置，用粗鐵粒與3mol?L^-1硝酸反應制取NO氣體．請回答有關問題．
①NO氣體能用排水法收集，而不能用排空氣法收集的原因是

 

．
②制取NO時，向A燒杯中加入稀硝酸，B燒杯中加入NaOH溶液，同時打開止水夾a，關閉止水夾b，A裝置的干燥管中觀察到氣體的顏色的變化為

 

；B裝置燒杯中NaOH溶液的作用是

 

．當A裝置中氣體幾乎無色時，打開止水夾b，關閉止水夾a，可用C裝置收集NO氣體．
③將a mol鐵與含b molHNO₃的稀溶液充分反應，反應后Fe和HNO₃均無剩余，若HNO₃的還原產物只有NO，則反應中被還原的硝酸的物質的量為

 

mol，該反應中轉移電子的物質的量為

 

mol（均用含b的代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,實驗裝置綜合

專題：

分析：（1）①干燥管與燒杯中液面形成液面差，可知裝置不漏氣；
②圖為固體與液體反應，不需要加熱，且生成的氣體可利用排水法收集；
（2）①NO易被氧化；
②二氧化氮為紅棕色氣體，可與NaOH溶液反應；
③反應后Fe和HNO₃均無剩余，若HNO₃的還原產物只有NO，根據(jù)硝酸與鐵反應時被還原的硝酸與總量間的關系計算轉移的電子．

解答： 解：（1）①關閉止水夾a和b，從A處燒杯中加入水，干燥管與燒杯中液面能形成液面差，所以能檢驗裝置的氣密性，故答案為：能；
②A．實驗室制取氯氣需要加熱，故A不選；
B．實驗室制取二氧化碳所用的藥品是塊狀固體和液體且不需加熱，但不能利用排水法收集，故B不選；
C．實驗室制取氫氣所用的藥品是塊狀固體和液體且不需加熱，且氫氣不溶于水，故C選；
D．實驗室制取二氧化硫用的是亞硫酸鈉固體，亞硫酸鈉易溶于水，且呈粉末狀，不能利用排水法收集，故D不選；
故答案為：C；
（2）①一氧化氮的密度接近空氣的密度，且一氧化氮極易與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮，所以不能用排空氣法收集，
故答案為：NO與空氣中的O₂反應，NO與空氣的密度接近；
②干燥管中有空氣，一氧化氮和空氣中的氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮，所以觀察到的現(xiàn)象是氣體由無色變成紅棕色，一段時間后紅棕色變淺；
二氧化氮是雜質，要收集純凈的一氧化氮首先要除去二氧化氮，所以B裝置燒杯中液體的作用是吸收NO和NO₂，防止污染，
故答案為：氣體由無色變成紅棕色，一段時間后紅棕色變淺；吸收NO和NO₂，防止污染；
③反應后Fe和HNO₃均無剩余，若HNO₃的還原產物只有NO，可能發(fā)生Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
由兩個反應方程式可知，被還原的硝酸占硝酸總量的

1

4

，則反應中被還原的硝酸的物質的量為

b

4

mol；
N元素的化合價由+5價降低為+2價，則轉移電子的物質的量為

b

4

mol×（5-2）=

3b

4

mol，
故答案為：

b

4

；

3b

4

．

點評：本題考查性質實驗方案的設計及實驗裝置綜合應用，為高頻考點，把握裝置的作用、物質的性質及發(fā)生的反應為解答的關鍵，注意氧化還原反應的計算，側重分析、實驗能力的綜合考查，題目難度中等．