Question

如圖1所示是實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的一種簡易裝置．

（1）請(qǐng)簡述檢驗(yàn)它的氣密性的方法．
（2）利用如圖1所示裝置制取氣體時(shí)，可適用的反應(yīng)條件和反應(yīng)物狀態(tài)為

 

．
某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖2所示裝置，用粗鐵粒與16.9%稀硝酸反應(yīng)制取NO氣體并探究產(chǎn)物中鐵的價(jià)態(tài)．請(qǐng)回答有關(guān)問題．
（3）已知16.9%稀硝酸的密度為1.10g?cm^-3，則其物質(zhì)的量濃度為

 

（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃儀器有量筒、玻璃棒、燒杯、

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開止水夾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

 

．B裝置燒杯中液體的作用是

 

．當(dāng)A裝置中氣體幾乎無色時(shí)，打開止水夾b，關(guān)閉止水夾a，可用C裝置收集NO氣體．
（5）現(xiàn)有儀器和藥品：試管和膠頭滴管，0.1mol?L^-1 KSCN溶液、0.2mol?L^-1酸性KMnO₄溶液、0.1mol?L^-1 KI溶液、氯水等．請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)，探究A裝置燒杯里完全反應(yīng)后含鐵可能的價(jià)態(tài)，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．
第二步		若溶液紫色褪去，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）利用壓強(qiáng)差檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）該裝置屬于固液混合不加熱型裝置，根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來確定制取的氣體；
（3）c=

1000ρw

M

mol/L；根據(jù)儀器的作用選取儀器；
（4）鐵和稀硝酸反應(yīng)生成無色的一氧化氮，一氧化氮能被空氣氧化生成二氧化氮；二氧化氮能被堿液吸收；
（5）鐵離子能和硫氰化鉀溶液反應(yīng)絡(luò)合物而使溶液呈血紅色，亞鐵離子和硫氰化鉀溶液不反應(yīng)；
亞鐵離子能被酸性高錳酸鉀氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，鐵離子不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化．

解答：解：（1）利用壓強(qiáng)差檢驗(yàn)裝置的氣密性，檢驗(yàn)方法是：關(guān)閉止水夾，從左管處加水，使U形管兩端形成液面差，一段時(shí)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，從左管處加水，使U形管兩端形成液面差，一段時(shí)間后，液面差沒有變化，說明氣密性良好；
（2）該裝置屬于固液混合不加熱型裝置，用有孔隔板放置固體，所以反應(yīng)物必須是不溶于水的塊狀固體，且該反應(yīng)不需要加熱，故答案為：不溶于水的塊狀固體、不需要加熱而反應(yīng)生成的；
（3）c=

1000ρw

M

=

1000×1.10×16.9%

63

mol/L=2.95mol/L；配制500mL溶液，故需要500mL的容量瓶，定容時(shí)用到膠頭滴管，
故答案為：2.95mol/L；500mL容量瓶、膠頭滴管；
（4）鐵和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，一氧化氮會(huì)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：鐵粒逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生，干燥管上方出現(xiàn)紅棕色氣體；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：鐵粒逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生，干燥管上方出現(xiàn)紅棕色氣體；吸收NO₂；
（5）鐵離子能和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成絡(luò)合物而使溶液呈血紅色，亞鐵離子和硫氰化鉀溶液不反應(yīng)；
亞鐵離子能被酸性高錳酸鉀氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，鐵離子不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，
如果向溶液中滴加硫氰化鉀溶液，溶液變?yōu)檠�紅色就說明含有鐵離子，否則不含鐵離子；
如果向溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液，如果酸性高錳酸鉀溶液褪色，就說明含有亞鐵離子，否則不含亞鐵離子，
故答案為：若溶液呈血紅色，則說明含F(xiàn)e³⁺，若不顯血紅色，證明沒有Fe³⁺；
取少量液體裝于試管，向試管中滴入幾滴酸性KMnO₄溶液．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、裝置氣密性的檢驗(yàn)、反應(yīng)裝置的選取等知識(shí)點(diǎn)，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是高考的難點(diǎn)，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿枋鰧?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由此得出的結(jié)論，難度較大．