Question

【題目】化學實驗離不開水。請根據水的不同作用和功能，分析以下四個裝置圖，回答問題：

實驗一：制取氫氣

（1）圖甲所示裝置可用于實驗室制取氫氣，這種制氣裝置在加入反應物前，如何檢查氣密性______。

（2）用鋅與稀硫酸制取氫氣時，加入少量硫酸銅溶液會加快產生氫氣的速率，請解釋加快反應速率的原因：________________________________。

實驗二：噴泉實驗

（3）圖乙所示裝置中燒瓶已裝滿干燥氨氣， 進行噴泉實驗時應該先___________（填“擠捏膠頭滴管”或“打開止水夾”）。

（4）如果只提供如圖丙所示裝置，若想迅速引發噴泉，下列方法可行的是____________。

a．用熱毛巾捂住燒瓶

b．用冰塊捂住燒瓶

c．將燒杯中的水換成飽和食鹽水

d．向燒杯中加入少量硫酸

實驗三：探究一定溫度下能使鐵鈍化的硝酸的最低濃度，實驗裝置如圖丁所示。

①開始實驗時，觀察到靈敏電流計指針指向銅絲，但又迅速反轉指向鐵絲；

②再用盛蒸餾水的注射器緩慢向具支試管內加水并振蕩，在指針恰好開始反轉指向銅絲時停止實驗；

③重復三次實驗得平均加水量為2.5 mL（水的密度按1.0g/mL計算）。

（5）該實驗裝置的不足之處是__________________________________。

（6）當指針第一次指向銅絲時，正極的電極反應式為_______________________________。

（7）根據此實驗計算，使鐵鈍化的硝酸最低質量分數為_______________________。

Answer 1

【答案】塞緊橡皮塞，夾緊彈簧夾后，往長頸漏斗中加水，使漏斗導管的液面高于試管的液面，液面差保持不變一段時間，說明氣密性良好 Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu，形成鋅銅原電池，使反應速率加快 擠捏膠頭滴管 ab 沒有尾氣處理裝置 NO3－＋e—＋2H＋＝H2O＋NO2↑ 47.9%

【解析】

（1）裝置氣密性檢驗的原理是：通過氣體發生器與附設的液體構成封閉體系，依據改變體系內壓強時產生的現象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞。

（2）原電池能加快反應速率。

（3）然后擠壓膠頭滴管，使水進入燒瓶中，氨氣溶于水，使燒瓶內壓強降低，然后打開止水夾，水就會沿著玻璃管進入燒瓶中形成噴泉。

（4）只要使氨氣和水接觸，即可形成噴泉。

（5）濃硝酸的還原產物是NO2，會污染環境。

（6）當指針第一次指向銅絲時，鐵作負極被鈍化，正極是硝酸得電子生成NO2。

（7）根據三次加水量的平均值和，計算使鐵鈍化的硝酸最低質量分數。

（1）裝置中使用的是長頸漏斗，檢查氣密性的實驗操作是塞緊橡皮塞，夾緊彈簧夾后，往長頸漏斗中加水，使漏斗導管的液面高于試管的液面，液面差保持不變一段時間，說明氣密性良好。

（2）由于鋅能把硫酸銅中的銅離子置換出來，從而構成鋅銅原電池而加快反應速率，反應的方程式為Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu。

（3）根據裝置圖可判斷進行噴泉實驗時應該先擠捏膠頭滴管。

（4）加熱時燒瓶內壓強增大，氣體體積膨脹，當氨氣與水接觸時，因氨氣極易溶于水而導致燒瓶內壓強迅速減小而形成噴泉；或者使燒瓶內壓強降低，利用與大氣壓的壓差，水會進入燒瓶中和氨氣接觸。答案選ab。

（5）由于濃硝酸的還原產物是NO2，會造成大氣污染，因此該實驗裝置的不足之處是沒有尾氣處理裝置。

（6）當指針第一次指向銅絲時，正極是硝酸根得到電子，電極反應式為NO3－＋e—＋2H＋＝H2O＋NO2↑。

（7）根據此實驗計算，使鐵鈍化的硝酸最低質量分數為47.9%。