(2012•南开区一模)请回答下列实验室中制取气体的有关问题.

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  • 解题思路:(1)实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气,发生:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,A为气体的发生装置,B为气体的收集装置,C为防倒吸装置,D为尾气处理装置;结合反应的方程式计算;

    (2)实验室用稀硝酸和铜反应制备NO,用排水法收集NO气体,最简单且合理的装置为Ⅱ,反应生成无色的NO气体,溶液呈蓝色.

    (1)①生成的氯气密度比水大,可用向上排空气法收集,则B为收集装置,C为防止倒吸的装置,可起到防止D中的液体倒吸进入集气管B中,

    故答案为:向上排气法收集氯气;安全作用,防止D中的液体倒吸进入集气管B中;

    ②实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气,发生:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,

    故答案为:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;

    ③制取5瓶容积为100mL的氯气,质量为5×100×10-3L×2.90g/L=1.45g,n(Cl2)=[1.45g/71g/mol],则m(KMnO4)=[1.45g/71g/mol]×[2/5]×158g/mol=1.29g,反应中发生转移的电子的物质的量为[1.45g/71g/mol]×2=0.04mol,

    故答案为:1.29;0.04;

    (2)①NO易与空气中氧气反应,则应用排水法收集,收集时进气管较短,则应选择Ⅱ装置,故答案为:Ⅱ;

    ②Ⅱ装置中A加入稀硝酸和铜,为气体发生装置,B为气体的收集装置,用排水法收集,C为接受B中排出的水的装置,

    故答案为:

    应加入的物质 所起的作用

    A 铜屑和稀硝酸 产生NO气体

    B 水 排水收集NO气体

    C 接收B中排出的水

    D ③稀硝酸与铜反应生成无色的NO气体,可观察到有无色小气泡生成,反应放热,反应速率逐渐加快,NO与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,与水反应生成无色的NO,生成硝酸铜为蓝色,可观察到A中的液体逐渐变为蓝色,气体NO不溶于水,可将B中的水排到C中,

    故答案为:反应开始时,A中铜表面出现无色小气泡,反应速率逐渐加快:A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色,随反应的进行又逐渐变为无色;A中的液体由无色变为浅蓝色;B中的水面逐渐下降,B管中的水逐渐流入烧杯C中.

    点评:

    本题考点: 制备实验方案的设计;氯气的实验室制法;氮的氧化物的性质及其对环境的影响.

    考点点评: 本题考查制备实验的设计,题目难度中等,本题注意把握实验方法,结合物质的性质判断装置的选择.