Question

2．实验一：实验室制备苯甲酸的反应装置图1和有关数据如下：

	相对分子质量	熔点/℃	沸点/℃	溶解性
甲苯	92	-94.9	110.6	难溶于水
苯甲酸	122	122.13	249	微溶于水

按下列合成步骤回答问题：
在三颈瓶中加入4mL甲苯和20mL稀硫酸，放入碎瓷片后，加热至沸腾，加入12.8g高锰酸钾，加热到甲苯层消失．将三颈瓶在冰水浴中冷却，分离出苯甲酸晶体．
（1）球形冷凝管的作用是冷凝回流，
（2）分离苯甲酸选用的玻璃仪器是BCD（填标号）
A分液漏斗  B玻璃棒  C烧杯  D漏斗  E蒸馏烧瓶  F直形冷凝管
（3）分离出的苯甲酸晶体中可能含有的杂质是KMnO₄、K₂SO₄、MnSO₄，为进一步提纯，应采用的方法是重结晶．
实验二：实验室用装置Ⅰ制氨气和氧气的混合气体，A中装有浓氨水，C中盛有碱石灰；用装置Ⅱ验证氨的某些性质，D内放置催化剂（铂石棉），按气流方向①→②→③→④连接各仪器．请回答下列问题：

（1）①仪器B中应加入的固体药品Na₂O₂（填化学式）；
②D中发生反应的化学反应方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（2）若用装置Ⅰ制取干燥的SO₂气体，则：
①B中发生反应的化学反应方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；
②此时仪器C中改为盛装P₂O₅的作用是干燥SO₂气体．

Answer 1

分析 实验一：（1）甲苯易挥发，需要冷凝回流；
（2）苯甲酸微溶于水，常温下为晶体，采取过滤方法分离；
（3）反应得到溶液中含有硫酸锰、硫酸钾，硫酸锰、硫酸钾易溶于水，苯甲酸微溶于水，可以利用重结晶进行提纯；
实验二：（1）①根据装置图可知，用装置Ⅰ制氨气和氧气的混合气体，A中装有浓氨水，B中应装过氧化钠，C中盛有碱石灰干燥气体；
②装置1生成的氨气和氧气通关过装置D中的催化剂加热发生反应生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，依据元素化合价变化分析氨气具有还原性；
（2）①若用装置Ⅰ制取干燥的SO₂气体，需要亚硫酸钠和浓硫酸发生反应；
②碱石灰改为五氧化二磷是为了干燥二氧化硫气体．

解答 解：实验一：（1）①苯易挥发，冷凝管冷凝回流挥发的甲苯，减少损失，
故答案为：冷凝回流；
（2）苯甲酸微溶于水，常温下为晶体，采取过滤方法分离，需要的仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗，
故选：BCD；
（3）反应得到溶液中含有硫酸锰、硫酸钾和剩余的高锰酸钾，分离出的苯甲酸晶体中可能含有的杂质是K₂SO₄、MnSO₄、KMnO₄，硫酸锰、硫酸钾易溶于水，苯甲酸微溶于水，可以利用重结晶进行提纯，
故答案为：K₂SO₄、MnSO₄、KMnO₄；重结晶；
实验二：（1）①依据装置图可知，A为分液漏斗，实验目的是制得氨气和氧气，所以装置B中应装过氧化钠，
故答案为：Na₂O₂；       
②D中氨气和氧气在一定条件下反应生成一氧化氮和水，反应方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（2）①依据装置图分析可知装置B中是制备二氧化硫气体，利用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，反应的化学方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；
故答案为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；
②仪器C中改为盛装P₂O₅的作用是除去二氧化硫气体中的水蒸气，起到干燥气体的作用；
故答案为：干燥SO₂气体．

点评 本题考查制备方案的设计，题目难度中等，涉及物质的分离提纯、仪器的使用、产率计算等，清楚原理是解答的关键，注意对题目信息的应用，是对学生综合能力的考查．