(七)儀器連接應(yīng)用填空特訓1.為驗證銅與濃硝酸的反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中含NO,選用下列儀器(N2和O2的用量可自由控制)完成實驗。已知:①NO+NO2+2OH-===2NO+H2O。② NO2、NO氣體液化的溫度如下表。氣體NO2NO液化溫度21 ℃-152 ℃(1)儀器的連接順序為________→________→________→________→________。(填字母)(2)檢查裝置氣密性后,再加入試劑,在反應(yīng)前應(yīng)進行的操作是_____________________________,目的是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)A E C B F(2)通入氮氣使裝置中空氣排出 防止一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮解析 (1) A中銅與濃硝酸反應(yīng),產(chǎn)生的NO2進入E無水氯化鈣中干燥,然后進入C冰水浴冷卻使二氧化氮液化分離,剩余的NO進入B與氧氣反應(yīng),最后連接尾氣處理裝置,所以儀器連接順序為A→ E→C→B→ F。(2)一氧化氮能夠與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,檢查裝置氣密性后,再加入試劑,在反應(yīng)前應(yīng)通入氮氣使裝置中空氣排出,防止一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮。2.某實驗小組同學探究生鐵與少量濃硫酸反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物。某同學認為該反應(yīng)過程中產(chǎn)生SO2、CO2、H2三種氣體,請用如圖所列各裝置設(shè)計一個實驗,來驗證所產(chǎn)生的氣體。(圖中加熱裝置、夾持儀器省略,除裝置E外,其他裝置試劑均為足量)ABCDE(1)裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左至右的方向)________→________→________→________→________(填裝置的編號)。(2)證明生成的氣體中存在SO2的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________________________,相應(yīng)的離子方程式:________________________________________________。答案 (1)E A C D B(或E A D B C)(2)裝置A中溶液紫紅色變淺說明生成SO2 5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+解析 二氧化硫具有還原性,能與高錳酸鉀溶液反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色,裝置A中溶液紫紅色變淺說明含有SO2,反應(yīng)的離子方程式為5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+;所以高錳酸鉀溶液檢驗二氧化硫,同時高錳酸鉀能吸收二氧化硫,品紅檢驗二氧化硫是否吸收完全;用澄清石灰水檢驗二氧化碳;H2能還原氧化銅,用氧化銅檢驗H2,儀器連接順序依次是EACDB或EADBC。3.硫酸亞鐵銨[(NH4]2Fe(SO4)2]是分析化學中的重要試劑。[查閱資料]隔絕空氣加熱至500 ℃時硫酸亞鐵銨能完全分解,分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等。[實驗探究]某化學小組選用下圖所示部分裝置進行實驗(夾持裝置略)驗證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣,并探究殘留固體成分。(1)所選用裝置的正確連接順序為________(填裝置的字母)。(2)證明有水蒸氣生成的實驗現(xiàn)象為___________________________________________________________________________________________________________________。(3)證明有氨氣生成的實驗現(xiàn)象為___________________________________________________________________________________________________________________。(4)A中固體完全分解后變?yōu)榧t棕色粉末,設(shè)計實驗證明A中殘留固體僅為Fe2O3,而不含F(xiàn)eO或Fe3O4:______________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)ACBD (2)C中無水硫酸銅變藍 (3)D中溶液變?yōu)榧t色 (4)取少量A中殘留固體,加入適量稀硫酸使其完全溶解,向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,若高錳酸鉀溶液不褪色,則殘留固體僅為Fe2O3,而不含F(xiàn)eO或Fe3O4(或加入鐵氰化鉀溶液,沒有藍色沉淀)解析 (1)實驗驗證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣,選擇裝置A先通入氮氣排凈裝置中的空氣,加熱分解硫酸亞鐵銨,分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等,通過裝置C中無水硫酸銅檢驗生成的水,再通過裝置B中的足量堿石灰除去水蒸氣、硫的氧化物,通過裝置D檢驗氨氣的生成,通入后溶液變紅色說明生成氣體中含氨氣,所選用裝置的正確連接順序為ACBD。(2)利用無水硫酸銅遇到水變藍色證明有水蒸氣生成,實驗現(xiàn)象為C中無水硫酸銅變藍色。(3)證明有氨氣生成是利用氨氣極易溶于水生成一水合氨,溶液顯堿性使酚酞變紅色,證明有氨氣生成的實驗現(xiàn)象為D中溶液變紅色。(4)設(shè)計實驗證明A中殘留固體僅為Fe2O3,而不含F(xiàn)eO或Fe3O4,利用亞鐵離子具有還原性可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色設(shè)計,取少量A中殘留固體加入適量稀硫酸使其完全溶解,向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,若高錳酸鉀溶液不褪色,則殘留固體是Fe2O3而不含F(xiàn)eO和Fe3O4。4.亞硝酸鈉常用作食品防腐劑。現(xiàn)用下圖所示儀器(夾持裝置已省略)及藥品探究亞硝酸鈉與硫酸的反應(yīng)及生成氣體產(chǎn)物的成分。已知氣體液化的溫度:NO2:21 ℃;NO:-152 ℃回答下列問題:(1)為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物,儀器的連接順序為(按從左到右連接) A→C→________→__________→________。(2)組裝好儀器后,接下來進行的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________;實驗開始時通入N2的作用是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)關(guān)閉彈簧夾K1,打開分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,A中產(chǎn)生紅棕色氣體。確認A中產(chǎn)生的氣體中含有NO,依據(jù)的現(xiàn)象是__________________________________________;裝置E的作用是_____________________________________________________________。(4)根據(jù)上述實驗,寫出該反應(yīng)的化學方程式:____________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)E D B (2)檢查裝置的氣密性 趕走裝置中的氧氣,防止對NO的觀察造成影響 (3)D中通氧氣后,出現(xiàn)紅棕色氣體 冷凝使NO2完全液化 (4)2NaNO2+H2SO4(濃)===Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O解析 (1)此實驗的目的是探究亞硝酸鈉和硫酸的反應(yīng)以及生成的氣體產(chǎn)物,A裝置是反應(yīng)裝置,B裝置是尾氣處理裝置,C裝置是干燥氣體,D裝置為驗證NO氣體,E裝置冷卻NO2,因此連接順序是A→C→E→D→B。(2)因為此實驗有氣體參加,因此實驗前,需要檢驗裝置的氣密性;裝置中含有空氣,空氣中的氧氣能氧化NO為NO2,所以實驗開始時通入N2的作用是趕走裝置中的氧氣,防止對NO的觀察造成影響。(3)NO為無色氣體,與氧氣生成紅棕色氣體NO2,因此D裝置通入氧氣后無色變?yōu)榧t棕色,說明NO的存在;氮的氧化物對環(huán)境都是有污染的,必須尾氣處理,因此B裝置的作用:尾氣處理,防止污染空氣;NO2的液化溫度是21 ℃,因此E裝置的作用:冷凝使NO2完全液化。