Question

（1）如图所示是实验室中制取气体的一种简易装置．

①用下列方法检验发生装置的气密性，能否达到目的

 

（填能或否）
关闭止水夹a和b，从A处烧杯中加入水，使干燥管与烧杯中液面形成液面差，一段时间后，液面差没有变化，说明气密性良好．
②实验室利用如图所示发生装置可以制取下列

 

气体．
A．Cl₂     B．CO₂        C．H₂      D．SO₂
（2）利用该装置，用粗铁粒与3mol?L^-1硝酸反应制取NO气体．请回答有关问题．
①NO气体能用排水法收集，而不能用排空气法收集的原因是

 

．
②制取NO时，向A烧杯中加入稀硝酸，B烧杯中加入NaOH溶液，同时打开止水夹a，关闭止水夹b，A装置的干燥管中观察到气体的颜色的变化为

 

；B装置烧杯中NaOH溶液的作用是

 

．当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体．
③将a mol铁与含b molHNO₃的稀溶液充分反应，反应后Fe和HNO₃均无剩余，若HNO₃的还原产物只有NO，则反应中被还原的硝酸的物质的量为

 

mol，该反应中转移电子的物质的量为

 

mol（均用含b的代数式表示）．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,实验装置综合

专题：

分析：（1）①干燥管与烧杯中液面形成液面差，可知装置不漏气；
②图为固体与液体反应，不需要加热，且生成的气体可利用排水法收集；
（2）①NO易被氧化；
②二氧化氮为红棕色气体，可与NaOH溶液反应；
③反应后Fe和HNO₃均无剩余，若HNO₃的还原产物只有NO，根据硝酸与铁反应时被还原的硝酸与总量间的关系计算转移的电子．

解答： 解：（1）①关闭止水夹a和b，从A处烧杯中加入水，干燥管与烧杯中液面能形成液面差，所以能检验装置的气密性，故答案为：能；
②A．实验室制取氯气需要加热，故A不选；
B．实验室制取二氧化碳所用的药品是块状固体和液体且不需加热，但不能利用排水法收集，故B不选；
C．实验室制取氢气所用的药品是块状固体和液体且不需加热，且氢气不溶于水，故C选；
D．实验室制取二氧化硫用的是亚硫酸钠固体，亚硫酸钠易溶于水，且呈粉末状，不能利用排水法收集，故D不选；
故答案为：C；
（2）①一氧化氮的密度接近空气的密度，且一氧化氮极易与空气中的氧气反应生成二氧化氮，所以不能用排空气法收集，
故答案为：NO与空气中的O₂反应，NO与空气的密度接近；
②干燥管中有空气，一氧化氮和空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮，所以观察到的现象是气体由无色变成红棕色，一段时间后红棕色变浅；
二氧化氮是杂质，要收集纯净的一氧化氮首先要除去二氧化氮，所以B装置烧杯中液体的作用是吸收NO和NO₂，防止污染，
故答案为：气体由无色变成红棕色，一段时间后红棕色变浅；吸收NO和NO₂，防止污染；
③反应后Fe和HNO₃均无剩余，若HNO₃的还原产物只有NO，可能发生Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
由两个反应方程式可知，被还原的硝酸占硝酸总量的

1

4

，则反应中被还原的硝酸的物质的量为

b

4

mol；
N元素的化合价由+5价降低为+2价，则转移电子的物质的量为

b

4

mol×（5-2）=

3b

4

mol，
故答案为：

b

4

；

3b

4

．

点评：本题考查性质实验方案的设计及实验装置综合应用，为高频考点，把握装置的作用、物质的性质及发生的反应为解答的关键，注意氧化还原反应的计算，侧重分析、实验能力的综合考查，题目难度中等．