Question

I．下列實驗操作、試劑保存方法和實驗室事故處理，一定正確的是______（填序號）．
A．實驗室中，濃硝酸保存在帶橡膠塞的棕色細口試劑并中；
B．制備氫氧化鐵膠體時，應向20mL沸水中逐滴滴加1～2mL飽和的FeCl₃溶液，并繼續加熱到液體呈透明的紅褐色為止；
C．在石油的分餾實驗中，溫度計需插入液體中；
D．不慎將濃堿液沾到皮膚上，要立即用大量水沖洗，然后涂上硼酸溶液；
E．用酸式滴定管量取20.00mL高錳酸鉀酸性溶液；
F．在進行中和熱測定時，為保證實驗的準確性，我們可以采取以下具體措施：使用碎泡沫以起到隔熱保溫的作用、使用銅質攪拌棒進行攪拌、取用的堿溶液略過量、進行兩到三次實驗取平均值．
II．汽車尾氣的主要成分為CO₂及CO、NO_X（NO和NO₂）的混合物，其中NO的體積分數占95%以上）等．治理方法之一是在汽車排氣管上加裝“催化轉換器”，利用催化劑使CO和NO_X發生反應大部分轉化為CO₂和N₂．某小組在實驗室利用下圖所示裝置模擬處理汽車尾氣中CO和NO_X的反應并測量反應后混合氣體的組成．（已知HCOOHCO↑+H₂O）

試回答下列問題：
（1）儀器的連接順序為（ ）→（ ）→（ ）→收集氣體
（2）E裝置的作用是______、______．
（3）寫出D中的NO_X與CO反應的化學方程式______

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ、根據物質的性質來選擇保存方法和事故處理方法，濃硝酸具有強氧化性，見光易分解；濃堿具有腐蝕性，滴到皮膚上，用大量水沖洗，并涂上硼酸溶液；高錳酸鉀酸性溶液具有強氧化性，應用酸指滴定管；根據實驗原理和實驗目的判斷操作的正確性，高錳酸鉀酸性溶液具有強氧化性，應用酸式滴定管量取；石油分餾測量的是餾分的溫度；中和熱測定，應防止熱量散失、堿液略過量，多次測量求平均值；
Ⅱ、（1）根據實驗目的和實驗原理，選擇儀器的連接順序；
（2）濃硫酸用來干燥氣體，調整氣體流速；
（3）根據題干所給信息書寫化學方程式；
（4）裝置B中銅和硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，寫出化學方程式并標出電子轉移方向和數目；
（5）根據的化學方程式和所給數據求出收集到的氣體中氮氣的物質的量，再求出NO的物質的量；
（6）處理汽車尾氣的反應為可逆反應，反應不完全，沒達到零排放的要求．
解答：解：Ⅰ、A、濃硝酸具有強氧化性，能腐蝕橡膠，不能用橡膠塞，且濃硝酸見光易分解，所以濃硝酸應保存在帶玻璃塞的棕色細口試劑瓶中，故A錯誤；
B、制備氫氧化鐵膠體時，應向20mL沸水中逐滴滴加1～2mL飽和的氯化鐵溶液，繼續煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，就得到氯化鐵膠體，故B正確；
C、石油分餾實驗中，測得是餾分，也就是氣體的溫度，溫度計不能插入液面下，故C錯誤；
D、濃堿具有強腐蝕性，不小心灑在皮膚上，應立即用大量水沖洗，然后涂上硼酸溶液，故D正確；
E、高錳酸鉀酸性溶液具有強氧化性，能腐蝕橡膠，不能用堿式滴定管，應用酸式滴定管量取，故E正確；
F、進行中和熱測定時，為保證實驗準確性，應防止熱量散失，堿液略過量，多次測量求平均值，不能用銅質攪拌棒攪拌，應用玻璃攪拌棒，故F錯誤；
故選：BDE；
Ⅱ、（1）該反應目的是模擬汽車尾氣中CO和NO_X的反應并測量反應后混合氣體的組成，裝置A生成的CO和裝置B生成的NO_x通入裝置E干燥氣體并調整氣體流速，再通入裝置D反應，反應后的氣體通入裝置C吸收生成的二氧化碳，最后收集氣體．
（2）裝置E中盛放濃硫酸，濃硫酸具有吸水性，所以裝置C的作用是：干燥混合氣體，通過觀察氣泡，調節氣體流速，使氣體充分混合；
（3）由題干可知：利用催化劑使CO和NO_X發生反應大部分轉化為CO₂和N₂，所以該反應為可逆反應，反應條件是催化劑、加熱，再根據得失電子守恒和質量守恒配平，
得到方程式2NO_x+2xCN₂+2xCO₂；
（3）若裝置B生成的NO_X為NO，銅和硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，銅為還原劑，失電子，硝酸中的氮得電子，硝酸為氧化劑，化學方程式為：═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（4）通入的NO_X為NO時，發生的反應為：2CO+2NO2CO₂+N₂，
                                                88g  22.4L            
C裝置增重8.8g，即生成二氧化碳8.8g，
生成的氮氣的體積==2.24L，氮氣的物質的量==0.1mol；
則收集的氣體中有氮氣0.1mol，一氧化碳和一氧化氮混合氣體的物質的量=-0.01mol=0.1mol；
假設收集的氣體中有xmol一氧化氮，則有（0.1-x）mol一氧化碳，
可得：0.1mol×28g?mol^-1+xmol×30g?mol^-1+（0.1-x）mol×28g?mol^-1=0.2mol×28.4g?mol^-1；
解之得：x=0.04
所以收集到的氣體中，一氧化氮的物質的量為0.04mol；
（6）選擇高效催化劑，將汽車尾氣轉化為無毒氣體，便徹底解決了汽車尾氣對環境的影響，這種說法不正確，因為①該反應為可逆反應，不能反應完全，②沒達到“零碳排放”的目的，對氣候的變化存在潛在的影響和危害．
故答案為：Ⅰ、BDE；
Ⅱ、（1）E、D、C；
（2）干燥混合氣體；通過觀察氣泡，調節氣體流速，使氣體充分混合；
（3）2NO_x+2xCN₂+2xCO₂；
（4）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（5）0.04mol；
（6）不正確，因為①該反應為可逆反應，不能反應完全．②沒達到“零碳排放”的目的，對氣候的變化存在潛在的影響和危害．
點評：本題考查化學試劑的存放和一些基本的實驗操作，以及處理汽車尾氣的模擬實驗，綜合性強，要注意平時知識的積累．