Question

如圖1所示是實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的一種簡(jiǎn)易裝置。
（1）請(qǐng)簡(jiǎn)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_(kāi)_______________________。
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(wèn)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_(kāi)___________（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(kāi)始時(shí)，先打開(kāi)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(wú)色時(shí)，打開(kāi)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^-1KSCN溶液、0.2mol·L^-1酸性KMnO₄溶液、0.1mol·L^-1KI溶液、氯水等。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)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(xiě)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(shuō)明含有Fe2+； 若無(wú)明顯變化，則說(shuō)明不含F(xiàn)e2+。

 

Answer 1

（1）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(méi)有變化，說(shuō)明氣密性良好（沒(méi)有關(guān)閉止水夾不得分）（2分）
（2）不溶于水的塊狀固體，不需要加熱（2分）
（3）2.95mol·L^-1（2分，沒(méi)單位不得分）    
500mL容量瓶、膠頭滴管（2分，各1分，其中500mL容量瓶只答容量瓶不給分）
（4）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（2分，只要答出紅棕色氣體即給2分） 吸收二氧化氮（2分）
（5）若溶液呈血紅色，則說(shuō)明含F(xiàn)e³⁺，若不顯血紅色，證明沒(méi)有Fe³⁺（1分）
取少量液體裝于試管，向試管中滴入幾滴酸性KMnO₄溶液（1分）

試題分析：（1）利用氣體壓強(qiáng)來(lái)檢驗(yàn)裝置的氣密性，具體操作：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(méi)有變化，說(shuō)明氣密性良好
（2）圖1相當(dāng)于簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器裝置，可適用的反應(yīng)條件和反應(yīng)物狀態(tài)為不溶于水的塊狀固體，不需要加熱
（3）利用溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算關(guān)系，得稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為1000ml·L^-1×1.10 g·cm^-3×16.9%/63g·mol^-1=2.95mol·L^-1,配制500ml的溶液還需500mL容量瓶、膠頭滴管
（4）裝置中存在空氣，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)看到A中鐵粒逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生，干燥管上方出現(xiàn)紅棕色氣體，B裝置中液體的作用是除去二氧化氮?dú)怏w
（5）鐵元素的價(jià)態(tài)一般為+2、+3，加入KSCN溶液，若有溶液呈血紅色，則說(shuō)明含F(xiàn)e³⁺，若不顯血紅色，證明沒(méi)有Fe³⁺；紫色溶液為高錳酸鉀溶液，所以第二步中操作為取少量液體裝于試管，向試管中滴入幾滴酸性KMnO₄溶液