Question

如圖為某套實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，無法看到實(shí)驗(yàn)說明，加熱裝置已經(jīng)省略．

（一）甲同學(xué)認(rèn)為當(dāng)D處盛放V₂O₅作催化劑時，此套裝置可用于合成物質(zhì)X，并預(yù)測E處冰水冷卻的U型管中將有固體X出現(xiàn)．
（1）事實(shí)上此裝置所附實(shí)驗(yàn)說明符合甲同學(xué)的推斷，那么A中所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是

 

，C裝置中盛放的液體藥品的名稱是

 

．
（2）甲同學(xué)方案中為了提高A裝置產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，可以增大B裝置產(chǎn)物的通入量，欲知A、B兩裝置中產(chǎn)物在D中的通入量，可通過觀察

 

得知．
（3）本實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上

 

（填有、無）缺失之處？若有請給出改進(jìn)方案．（若無，此問可不答）

 

．
（二）乙同學(xué)認(rèn)為若D處盛放鉑銠合金網(wǎng)作催化劑，則此套裝置也可用于合成物質(zhì)Y，并預(yù)測E處冰水冷卻的U型管中將有紅棕色氣體生成，且越接近U型管底部顏色越淺．
（4）寫出乙同學(xué)認(rèn)為的D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（5）對于A處，乙認(rèn)為不需加熱裝置．則A處儀器中分別放置的藥品為：分液漏斗中

 

圓底燒瓶中

 

（6）若要用上述裝置完成乙同學(xué)所認(rèn)為的實(shí)驗(yàn)，且C處所起作用與合成X時所起作用基本一致，那么C處的廣口瓶應(yīng)改為

 

所裝藥品為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),氨的化學(xué)性質(zhì),二氧化硫的化學(xué)性質(zhì),化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（一）（1）V₂O₅是SO₂氧化為SO₃的催化劑．所以該裝置是用于合成SO₃的裝置，A是制取SO₂的裝置，在A中利用Na₂SO₃與H₂SO₄反應(yīng)制取SO₂；B是制取O₂的裝置，利用氯酸鉀分解制��；在裝置C中裝有濃硫酸，其作用是一是干燥氣體；二是通過觀察氣泡來混合氣體；
（2）反應(yīng)2SO₂+O₂

催化劑

△

2SO₃是可逆反應(yīng)，為了提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，可以通過增大O₂的濃度的方法來實(shí)現(xiàn)．欲知A、B兩裝置中產(chǎn)物在D中的通入量，可通過觀察C裝置中兩導(dǎo)管口氣泡的逸出速率判斷；
（3）由于E降溫導(dǎo)致整個裝置中的氣體壓強(qiáng)減小，這樣F中的液體容易倒吸至裝置E中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失��；改進(jìn)的措施是在E與F之間連接一個防倒吸裝置；
（二）（4）鉑銠合金網(wǎng)作催化劑是氨氣催化氧化的催化劑，A裝置用于制取氨氣，B裝置用于制取O₂，在C裝置中干燥并混合氣體，在D中發(fā)生反應(yīng)氨氣的催化氧化，在E中發(fā)生反應(yīng)2NO+O₂=2NO₂得到紅棕色的NO₂；
（5）對于A處，若不需加熱裝置，則A處為固體和液體反應(yīng)不需要加熱制取氨氣；這些物質(zhì)吸水放熱，可以使一水合氨分解產(chǎn)生氨氣；
（6）由于氨氣是堿性氣體，所以若要用上述裝置完成乙同學(xué)所認(rèn)為的實(shí)驗(yàn)，且C處所起作用與合成X時所起作用基本一致，均可干燥氨氣，以此來解答．

解答： 解：（1）V₂O₅是SO₂氧化為SO₃的催化劑，所以該裝置是用于合成SO₃的裝置，則A是制取SO₂的裝置，在A中所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑； B是制取O₂的裝置，反應(yīng)原理為2KClO₃

△   .

2KCl+3O₂↑，在裝置C中裝有濃硫酸，其作用是一是干燥氣體；二是通過觀察氣泡來混合氣體，
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；濃硫酸；
（2）反應(yīng)2SO₂+O₂

催化劑

△

2SO₃是可逆反應(yīng)，為了提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，可以通過增大O₂的濃度的方法來實(shí)現(xiàn)．欲知A、B兩裝置中產(chǎn)物在D中的通入量，可通過觀察C裝置中兩導(dǎo)管口氣泡的逸出速率得知，故答案為：C中兩導(dǎo)管口氣泡的逸出速率；
（3）本實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有缺陷．由于E降溫導(dǎo)致整個裝置中的氣體壓強(qiáng)減小，這樣F中的液體容易倒吸至裝置E中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失�。�改進(jìn)的措施是在E與F之間連接一個防倒吸裝置，故答案為：有；應(yīng)在E與F之間連接一個防倒吸裝置；
（4）鉑銠合金網(wǎng)作催化劑是氨氣催化氧化的催化劑，則A裝置用于制取氨氣，反應(yīng)的方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，B裝置用于制取O₂，反應(yīng)的方程式為2KClO₃

△   .

2KCl+3O₂↑．在C裝置中干燥并混合氣體，在D中發(fā)生反應(yīng)為4NH₃+5O₂

催化劑

△

4NO+6H₂O，在E中發(fā)生反應(yīng)2NO+O₂=2NO₂得到紅棕色的NO₂，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑

△

4NO+6H₂O；
（5）對于A處，若不需加熱裝置．則A處儀器中分別放置的藥品為：分液漏斗中裝濃氨水，圓底燒瓶中CaO、Ca（OH）₂、NaOH、堿石灰等有吸水性的物質(zhì)．這些物質(zhì)吸水放熱，可以使一水合氨分解產(chǎn)生氨氣，故答案為：濃氨水；固體NaOH（或生石灰或堿石灰）；
（6）由于氨氣是堿性氣體，所以若要用上述裝置完成乙同學(xué)所認(rèn)為的實(shí)驗(yàn)，且C處所起作用與合成X時所起作用基本一致，那么C處的廣口瓶應(yīng)改為U形管或干燥管；所裝藥品為堿性干燥劑如堿石灰，故答案為：U形管或干燥管；堿石灰．

點(diǎn)評：本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)，為高頻考點(diǎn)，涉及考查合成SO₃、NO的原料氣的制取、混合、干燥、合成、注意事項(xiàng)等實(shí)驗(yàn)操作和反應(yīng)原理等知識，側(cè)重物質(zhì)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)技能的考查，注意分析實(shí)驗(yàn)裝置圖的作用及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，題目難度較大．