Question

某化學(xué)小組用以下右圖裝置做興趣實(shí)驗(yàn)（具支試管中存有少量空氣）．

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	a中試劑	b中試劑
1	0.1克Na、3mL水	0.1克Na、3mL乙醇
2	3mL水	3mL飽和FeSO4溶液
3	3mL濃硝酸、1g鋁片	3mL濃硝酸、1g銅片
4	生鐵釘、3mL飽和食鹽水	生鐵釘、3mL飽和氯化銨

完成下列填空：
（1）實(shí)驗(yàn)1：同時(shí)加入試劑，反應(yīng)開(kāi)始可觀察到U形管中液面

 

（填編號(hào)，下同），
a．左高右低        b．左低右高     c．左右基本持平
反應(yīng)結(jié)束靜置一段時(shí)間，最終U形管中液面

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)2：一段時(shí)間后U形管中液面出現(xiàn)左低右高，則b管中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑是

 

（填寫(xiě)化學(xué)式）．檢驗(yàn)b管中生成新物質(zhì)的操作是：

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)3：一段時(shí)間后紅棕色氣體在

 

管（填“a”或“b”）液面上方出現(xiàn)，簡(jiǎn)述另外一試管未出現(xiàn)任何現(xiàn)象的原因：

 

．在其他條件不變情況下，若將a、b試管中濃硝酸同時(shí)改為3mL

 

（填編號(hào)），即可觀察到試管中產(chǎn)生無(wú)色的氣體，且位置與上述是相反的．
a．無(wú)水乙醇     b．濃硫酸    c．稀硫酸    d．燒堿溶液
（4）實(shí)驗(yàn)4：一段時(shí)間后U形管中的液面情況是

 

（文字簡(jiǎn)述）；寫(xiě)出a試管中發(fā)生還原反應(yīng)的電極方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)鈉與水反應(yīng)和鈉與乙醇反應(yīng)快慢以及最終生成的氫氣的量來(lái)分析；
（2）一段時(shí)間后U形管中液面出現(xiàn)左低右高，說(shuō)明b中有氣體被消耗，再結(jié)合FeSO₄溶液易被空氣中的氧氣氧化成硫酸鐵，再結(jié)合三價(jià)鐵的檢驗(yàn)來(lái)分析；
（3）a中在常溫下，鋁片遇濃硝酸發(fā)生鈍化，所以無(wú)現(xiàn)象，而b中銅和濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w；如果觀察到試管中產(chǎn)生無(wú)色的氣體，且位置與上述是相反的，則需要a中能與鋁產(chǎn)生無(wú)色氣體而b中與銅不反應(yīng)，所以應(yīng)該選稀硫酸或者氫氧化鈉；
（4）a中生鐵釘和3mL飽和食鹽水，因?yàn)轱柡褪雏}水顯中性所以發(fā)生吸氧腐蝕消耗空氣中的氧氣，而b中生鐵釘和3mL飽和氯化銨，因?yàn)轱柡吐然�銨顯酸性，所以發(fā)生的是析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，所以左高右低；a試管中發(fā)生還原反應(yīng)的是正極，根據(jù)吸氧腐蝕書(shū)寫(xiě)；

解答： 解：（1）因?yàn)殁c與水反應(yīng)和鈉與乙醇反應(yīng)快，所以開(kāi)始時(shí)a試管中產(chǎn)生的氫氣比b試管多，故液面應(yīng)左低右高；但是又由于最終生成的氫氣一樣多，所以最終液面又左右基本持平，故選：b；c；
（2）一段時(shí)間后U形管中液面出現(xiàn)左低右高，說(shuō)明b中有氣體被消耗，又FeSO₄溶液易被空氣中的氧氣氧化成硫酸鐵，所以b管中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑是氧氣，檢驗(yàn)三價(jià)鐵的方法為：取樣，加入KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明有Fe³⁺ 生成，故答案為：O₂；取樣，加入KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明有Fe³⁺ 生成；
（3）a中在常溫下，鋁片遇濃硝酸發(fā)生鈍化，所以無(wú)現(xiàn)象，而b中銅和濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w；如果觀察到試管中產(chǎn)生無(wú)色的氣體，且位置與上述是相反的，則需要a中能與鋁產(chǎn)生無(wú)色氣體而b中與銅不反應(yīng)，所以應(yīng)該選稀硫酸或者氫氧化鈉，故答案為：b；“鈍化效應(yīng)”；c d；
（4）a中生鐵釘和3mL飽和食鹽水，因?yàn)轱柡褪雏}水顯中性所以發(fā)生吸氧腐蝕消耗空氣中的氧氣，而b中生鐵釘和3mL飽和氯化銨，因?yàn)轱柡吐然�銨顯酸性，所以發(fā)生的是析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，所以左高右低；a試管中發(fā)生吸氧腐蝕其中還原反應(yīng)的是正極，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e→4OH^-；故答案為：左高右低；O₂+2H₂O+4e→4OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題主要通過(guò)簡(jiǎn)單的氣壓興趣實(shí)驗(yàn)考查常見(jiàn)元素化合物的基本性質(zhì)，關(guān)鍵抓住液面變化是由于兩個(gè)試管中的氣體壓強(qiáng)改變引起的來(lái)分析．