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硫酸、鹽酸和硝酸并稱為工業(yè)上的“三大酸”,實驗室中也常用三大酸制取某些氣體,制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略加熱裝置、夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的部分物質完成相關實驗。

序號
a中的物質
b中的物質
c中收集的氣體
d中的物質

濃硫酸
Na2SO3



濃硝酸
Cu

NaOH

濃鹽酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
按要求回答下列問題:
(1)表格中①②③三種物質分別是__________、__________、________(填化學式)。
(2)實驗乙中生成氣體③的離子反應方程式為________________________;某同學認為將濃硝酸改為稀硝酸,即可以利用本套裝置制取NO氣體,該同學的設計________(填“正確”或“不正確”)。
(3)已知實驗丙中生成氯氣的化學方程式為4HCl(濃)+MnO2 MnCl2+ Cl2↑+2H2O,在該反應中每生成22.4L(標準狀況下)氯氣,被氧化HCl的物質的量為__________,轉移電子的物質的量為________;d裝置中發(fā)生反應的離子方程式為_________________。實驗室還可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制取氯氣,完成并配平該反應的離子方程式:
____ MnO4+ ____ H+ + ____ Cl ____ Mn2+ + ____ Cl2↑+ ____  _________
(1)SO2;NaOH;NO2 (2)Cu+4H+2NO3=Cu2+2H2O+2NO2↑;不正確
(3)2.0mol;2.0mol;Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O;2、16、10、2、5、8H2O

試題分析:(1)濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉、SO2和水,因此c中收集到的氣體是SO2。SO2有毒屬于大氣污染物,需要尾氣處理,則d中盛放的溶液是氫氧化鈉,用來吸收SO2,防止污染空氣。濃硝酸與銅反應生成硝酸銅、NO2和水,則c中收集的氣體是NO2。
(2)濃硝酸與銅反應的離子方程式為Cu+4H+2NO3=Cu2+2H2O+2NO2↑;由于裝置含有空氣,能把生成的NO氧化轉化為NO2,得不到NO,所以是不正確的。
(3)標準狀況下22.4L氯氣的物質的量=22.4L÷22.4L/mol=1.0mol,則根據氯原子守恒可知,被氧化的氯化氫的物質的量是1.0mol×2=2.0mol;反應中氯元素的化合價從-1價升高到0價,失去1個電子,所以生成1.0mol氯氣轉移電子的物質的量是2.0mol。氯氣有毒需要尾氣處理,與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O;根據方程式可知,反應中Mn元素的化合價從+7價降低到+2價,得到5個電子。氯元素的化合價從-1價升高到0價,失去1個電子,所以根據電子得失守恒可知氧化劑MnO4與還原劑Cl的物質的量之比是1:5。根據原子守恒可知,反應中還有水生成,所以反應的離子方程式為2MnO4+ 16 H+ + 10 Cl=2Mn2+ + 5Cl2↑+8H2O。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列實驗裝置中能達到實驗目的的是
A.以NH4Cl為原料,裝置①可用于實驗室制備少量NH3
B.裝置②裝滿水后由b口進氣可收集H2、NO等氣體
C.裝置③可用于制取、收集NO2
D.裝置④可用于除去Cl2中的HCl
       
①               ②                ③                   ④

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

用下圖實驗裝置(可添加加熱或尾氣處理裝置)進行以下實驗,無法達到目的的是
A.實驗室制取并收集少量NO2
B.實驗室制取并收集少量NH3
C.驗證非金屬性:C>Si
D.驗證氧化性:Cl2>I2

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列裝置制取、提純并收集表中的四種氣體(a、b、c表示相應儀器中加入的試劑),其中可行的是(  )

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

通常情況下,以下氣體不能用濃硫酸干燥的是
A.SO2B.Cl2C.HCl D.NH3

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

用下列裝置不能達到實驗目的的是
A.用甲圖裝置比較NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性
B.用乙圖裝置制備
C.用丙圖裝置制備并收集少量NO2氣體
D.用丁圖裝置制取少量金屬錳

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

實驗室常用氫氧化鈉溶液吸收氯化氫尾氣,以防止環(huán)境污染。下列既能吸收尾氣,又能防止溶液倒吸的裝置是(  )
        
A                    B                   C                   D

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

某實驗小組利用如下裝置(部分固定裝置略)制備氮化鈣(Ca3N2),并探究其實驗式。

(1)反應過程中末端導管必須始終插入試管A的水中,目的是_____________________。
(2)制備氮化鈣的操作步驟是:
①打開活塞K并通入N2
②點燃酒精燈,進行反應;
③反應結束后,__________________________________________________________;
④拆除裝置,取出產物。
(3)數據記錄如下:(假設反應完全)
空硬質管質
量m0/g
硬質管與鈣的
質量m1/g
硬質管與產物
的質量m2/g
14.80
15.08
15.15
 
① 計算得到實驗式CaxN2,其中x=________。
②若通入的N2中混有少量O2,請比較x與3的大小,并給出判斷依據:
______________________________________________________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

實驗室用粗鋅與稀硫酸反應制取氫氣,利用氫氣還原氧化銅來測定銅的相對原子質量。實驗裝置如下:

(1)在啟普發(fā)生器中純鋅與稀硫酸反應過于緩慢,可采取的加快速率的措施是①適當增大硫酸的濃度,②_______________________。
(2)用純度不高的鋅(粗鋅)制取氫氣,反應速率快,但制得的氫氣因含H2S等還原性雜質而有難聞的氣味,CuSO4洗氣瓶中觀察到的現(xiàn)象是_______________,是否可以將CuSO4溶液換成濃硫酸_________(答“是”或“否”) ;理由是__________________________。
(3)有同學發(fā)現(xiàn)粗鋅與稀硫酸反應一段時間后,鋅粒表面變黑,于是收集了少量該黑色固體,驗證黑色固體含鐵元素的簡單化學方法_________________________________________。
(4)實驗中得到的數據有:小瓷皿的質量mg,小瓷皿加樣品的質量n g,反應后小瓷皿加固體的質量w g,已知氧的相對原子質量為16,則銅的相對原子質量是____________(用含m、n、w的代數式表示)。
(5)某次實驗中測定結果明顯偏大,可能的原因是________(選填編號)。
a.未充分冷卻即停止通氫氣        b.氧化銅樣品中含有氯化銨雜質
c.反應后固體中有少量Cu2O        d.氫氣不干燥有少量水分
(6)由于啟普發(fā)生器藥品用量較多,利用下列儀器裝配一套有啟普發(fā)生器功能的簡易裝置,你選擇____________(選填編號) (支撐儀器、橡皮塞、導氣管略)。

(a)     (b)      (c)      (d)      (e)       (f)

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