Question

下圖為某套實驗裝置示意圖，無法看到實驗說明，加熱裝置已經省略．

I．甲同學認為當D處盛放V₂O₅作催化劑時，此套裝置可用于合成物質X，并預測E處冰水冷卻的U型管中將有固體X出現(xiàn)．
（1）事實上此裝置所附實驗說明符合甲同學的推斷，那么A中所發(fā)生的反應的化學方程式是

Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑

，C裝置中盛放的液體藥品的名稱是

濃硫酸

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

C中兩導管口氣泡的產生速率

得知．
（3）本實驗在設計上有無缺失之處？若有請答出改進方案

有，應在EF之間連接一個防倒吸裝置

；（若無，此問可不答）
II．乙同學認為若D處盛放鉑銠合金網作催化劑，則此套裝置也可用于合成物質Y，并預測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）寫出乙同學認為的D裝置中發(fā)生反應的化學方程式

4NH₃+5O₂

催化劑  .

4NO+6H₂O（若多寫2NO+O₂=2NO₂也可以）

．
（5）對于A處，乙認為沒有加熱裝置，請代乙闡述A中氣體的產生原理

將分液漏斗中的濃氨水滴加至圓底燒瓶中的固體NaOH（或生石灰或堿石灰）中，反應放熱溶液中c（OH^-）增大氨水濃度增大，上述三個因素均導致氨水中的平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向左移動致使NH₃逸出

（6）若要用上述裝置完成乙同學所認為的實驗，且C處所起作用與合成X時所起作用基 本一致，那么C處的廣口瓶應改為

U形管或干燥管

，所裝藥品為

堿石灰（其他合理答案亦可）

．

Answer 1

分析：（1）V₂O₅作催化劑時，是二氧化硫轉化為三氧化硫時的反應條件，二氧化硫可以用濃硫酸來干燥；
（2）根據C裝置的作用來回答；
（3）F裝置進行尾氣處理時，易導致倒吸現(xiàn)象的產生；
（4）鉑銠合金網作催化劑，是氨氣的催化氧化時的反應條件；
（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）將氨氣干燥需用堿石灰，固體干燥劑放在干燥管中．

解答：解：（1）V₂O₅作催化劑時，是二氧化硫轉化為三氧化硫時的反應條件，所以A是制取二氧化硫的裝置，所發(fā)生的反應的化學方程式是：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；干燥二氧化硫用濃硫酸，
故答案為：：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；濃硫酸；
（2）C裝置的作用：干燥二氧化硫；調節(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中兩導管口氣泡的產生速率來判斷，故答案為：C中兩導管口氣泡的產生速率；
（3）F裝置進行尾氣處理時，易導致倒吸現(xiàn)象的產生，所以應在EF之間連接一個防倒吸裝置，故答案為：有，應在EF之間連接一個防倒吸裝置；
（4）鉑銠合金網作催化劑，是氨氣的催化氧化時的反應條件，所以D裝置是氨氣的催化氧化反應，其發(fā)生反應的化學方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑  .

4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑  .

4NO+6H₂O（若多寫2NO+O₂=2NO₂也可以）；
（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，其原理是：化學平衡NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-的移動原理，故答案為：將分液漏斗中的濃氨水滴加至圓底燒瓶中的固體NaOH（或生石灰或堿石灰）中，反應放熱溶液中c（OH^-）增大氨水濃度增大，上述三個因素均導致氨水中的平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向左移動致使NH₃逸出；
（6）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（其他合理答案亦可）．

點評：本題重點考查氨氣的性質，以實驗題的形式出現(xiàn)，綜合性較強，難度較大．