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．
甲同學(xué)認(rèn)為此套裝置用于合成物質(zhì)X，D處盛放V₂O₅，E處冰水冷卻的U型管中有固體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X的化學(xué)式是

 

，C裝置中盛放的液體藥品是

 

．
（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．要知道A、B兩個(gè)裝置產(chǎn)物的通入量哪個(gè)大，可通過觀察

 

得知．
（3）F裝置中盛放的藥品是

 

．本實(shí)驗(yàn)有無不妥之處？如有請(qǐng)答出改進(jìn)方案；若無，此問可不答：

 

．
乙同學(xué)認(rèn)為此套裝置用于合成物質(zhì)Y，D處盛放鉑銠合金網(wǎng)，E處冰水冷卻的U型管中有紅棕色氣體Y生成且越接近U型管底部顏色越淺．對(duì)于A處，乙認(rèn)為沒有加熱裝置．
（4）若要用上述裝置完成乙同學(xué)所認(rèn)為的實(shí)驗(yàn)，C處所起作用與合成X時(shí)最初所起作用一致，那么C處的廣口瓶應(yīng)改為

 

，所裝藥品為

 

．
（5）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

 

．
（6）為什么此時(shí)U型管中的紅棕色氣體越接近管底顏色越淺？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)裝置綜合

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）V₂O₅作催化劑時(shí)，是二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫時(shí)的反應(yīng)條件，二氧化硫可以用濃硫酸來干燥；
（2）根據(jù)C裝置的作用來回答；
（3）F裝置進(jìn)行尾氣處理時(shí)，易導(dǎo)致倒吸現(xiàn)象的產(chǎn)生；
（4）將氨氣干燥需用堿石灰，固體干燥劑放在干燥管中鉑銠合金網(wǎng)作催化劑，是氨氣的催化氧化時(shí)的反應(yīng)條件；
（5）可以用濃氨水和固體NaOH（或生石灰或堿石灰）混合不加熱的方法來制氨氣；
（6）依據(jù)二氧化氮反應(yīng)生成四氧化二氮為放熱反應(yīng)回答．

解答： 解：（1）V₂O₅作催化劑時(shí)，是二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫時(shí)的反應(yīng)條件，所以A是制取二氧化硫的裝置，所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；干燥二氧化硫用濃硫酸，
故答案為：SO₃；濃硫酸；
（2）C裝置的作用：干燥二氧化硫；調(diào)節(jié)二氧化硫和氧氣的混合比例；可控制二氧化硫和氧氣的產(chǎn)生速率，欲知二氧化硫和氧氣在D中的通入量，可通過觀察C中兩導(dǎo)管口氣泡的產(chǎn)生速率來判斷，故答案為：C中兩導(dǎo)管口氣泡的產(chǎn)生速率；
（3）由于硫的氧化物有毒，對(duì)環(huán)境造成污染，故需要尾氣處理，酸性氧化物易與堿反應(yīng)，故在F內(nèi)可以盛放濃氫氧化鈉溶液，F(xiàn)裝置進(jìn)行尾氣處理時(shí)，易導(dǎo)致倒吸現(xiàn)象的產(chǎn)生，所以應(yīng)在EF之間連接一個(gè)防倒吸裝置，故答案為：濃氫氧化鈉溶液；有，應(yīng)在EF之間連接一個(gè)防倒吸裝置；
（4）氨氣是堿性氣體，需用堿石灰干燥氨氣，固體干燥劑放在干燥管中，故答案為：U形管或干燥管，堿石灰（5）鉑銠合金網(wǎng)作催化劑，是氨氣的催化氧化時(shí)的反應(yīng)條件，所以D裝置是氨氣的催化氧化反應(yīng)，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑   .

高溫高壓

4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑   .

高溫高壓

4NO+6H₂O；
（6）2NO₂?N₂O₄，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故溫度越低，顏色越淺，故答案為：2NO₂?N₂O₄，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故溫度越低，顏色越淺．

點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)考查三氧化硫的制取、氨氣的性質(zhì)，以實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn)，綜合性較強(qiáng)，難度較大．