[典例] (2024·福州第一中学高三月考)下列两种不同图示分别代表了干燥管的不同应用。请回答有关问题:
(1)图甲所示的干燥管可作为气体干燥装置,下列组合中a和R均正确的是________。
选项 气体a 固体R A NH3 碱石灰 B SO2 C C2H4 D Cl2 浓硫酸 高锰酸钾 碱石灰
(2)甲装置还可以作为特殊情况下的气体发生装置。例如,在常温下可用此装置来制备空气中的某种单质气体,此时气体a为________,固体R为________。
(3)若按图乙来安装,可用NaOH浓溶液吸收Cl2,制“84”消毒液,此时干燥管的作用是______________。
解析 (1)甲作为干燥装置,固体R必须能吸收水,且不与a发生反应。B中浓硫酸为液体干燥剂;C中的高锰酸钾不仅不易吸收水,还与乙烯反应;D中的碱石灰虽然能吸收水,但也能与Cl2反应。
(2)甲作为制气装置,要求反应原理是在常温下某气体与固体反应产生气体,中学阶段熟悉的反应是二氧化碳与过氧化钠反应制取氧气。
答案 (1)A (2)CO2 Na2O2 (3)防止倒吸
[体验] 某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究(图中a、b、c均为止水夹):
(1)在进行气体制备时,应先检验装置的气密性。将A装置中导管末端密封后,在分液
漏
斗
甲
内
装
一
定
量
的
蒸
馏
水
,
然
后
__________________________________________________,则证明A装置的气密性良好。
(2)利用E装置能吸收的气体有__________(任写两种即可)。
(3)用锌粒和稀硫酸制备H2时应选用装置__________作为发生装置(填所选装置的字母序号),实验时先在稀硫酸中加入少量硫酸铜晶体可使反应速率加快,原因是
_________________________________________________________________。 (4)某同学将A、C、E装置连接后设计实验比较Cl-和S2-的还原性强弱。 ①A中仪器乙的名称为____________,A装置中发生反应的离子方程式为:____________________________。
②C
中说明
Cl
-
和
S2
-
的还原性强弱的实验现象是
______________________________________。
(5)另一同学将B、D、E装置连接后,在B装置中加入铜片和浓硝酸,制取NO2,然后进行NO2气体与水反应的实验,并观察相关现象:
①
B
装
置
中
发
生
反
应
的
离
子
方
程
式
为
____________________________________________________。
②反应一段时间后D装置中的具支试管丁中收集满NO2气体,若进行NO2气体与水反应的实验,应________________(填对a、b、c三个止水夹进行的操作),然后再适当加
热丁。实验现象为____________________。
答案 (1)打开分液漏斗活塞,水不能持续滴下或分液漏斗中液面长时间保持不变 (2)CO2、H2S、Cl2、SO2等气体中任选两种 (3)B Zn和置换出的铜与电解质溶液形成原电池
△
(4)①圆底烧瓶 MnO2+4H++2Cl-=====Mn2++Cl2↑+2H2O ②产生淡黄色沉淀
2+
(5)①Cu+4H++2NO-3===Cu+2NO2↑+2H2O
②关闭止水夹a、b,打开止水夹c 烧杯中的水进入具支试管中,具支试管中气体颜色变浅
解析 (3)用锌粒和稀硫酸制备H2,选固液混合不加热装置B。实验时加入少量CuSO4,Zn和置换出的铜与电解质溶液形成原电池,加快Zn与稀硫酸的反应。
(4)通过Cl2氧化Na2S溶液,可以证明还原性S2->Cl-。
(5)①B装置中发生Cu和浓硝酸的反应。②NO2与水反应生成HNO3和NO,气体体积减小,故烧杯中的水进入具支试管中,具支试管中气体颜色变浅。