Question

13．过硫酸钠（ Na₂S₂O₈）是一种重要化工原料．某研究小组进行如下实验．
实验一  过硫酸钠的制取采用如图1装置制取Na₂S₂O₈．

装置I中：主反应：（NH₄）₂S₂O₈+2NaOH$\frac{\underline{\;55℃\;}}{\;}$Na₂S₂O₈+2NH₃↑+2H₂o
副反应：①2NH₃+3Na₂S₂O₈十6NaOH$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$6Na₂SO₄+6H₂o十N₂
②3Na₂S₂O₈+3H₂O+3Na₂SO₄+3H₂SO₄+O₃↑
（1）装置Ⅱ的作用是吸收NH₃．
（2）装置I还需补充的实验仪器或装置有_abc（填序号）．
a．温度计        b．酒精灯        c．水浴         d．洗气瓶
（3）装置I发生反应的同时需要持续通入氮气的目的是使三颈烧瓶内产生的NH₃及时排除，减少副反应①的发生
实验二过硫酸钠的性质实验
（4）为研究Na₂S₂O₈溶解度随温度变化情况，实验过程需要测定的数据是溶液的温度、溶质的质量、水的质量或体积．
（5）Na₂S₂O₈溶液与铜反应时先慢后快，除反应放热这一因素外，有人认为还有一种可能是反应生成的Cu²⁺对后续反应起催化作用，能检验该说法是否正确的实验方案为取等量铜粉，分别加入少量等体积的硫酸铜溶液和水，再加入等量过硫酸钠溶液，观察；．
实验三过硫酸钠的应用研究
（6）为检验用Na₂S₂O₈溶液吸收NO的可行性，某同学设计下图所示实验（已知NO不溶于NaOH溶液）．实验步骤如下：
i．检查装置气密性，并按如图2加人试剂；
ii．打开a和d，通人足量N₂，关闭d；
iii．往装置中通人适量NO，关闭a；
iv…
①步骤iv中，对分液漏斗的操作是依次打开c、b（加入适量Na₂S₂O₃溶液后）关闭b_．
②能证明该方案可行的实验现象是加入Na₂S₂O₈溶液后量气管液面下降_．

Answer 1

分析 根据实验原理可知，用（NH₄）₂S₂O₈和氢氧化钠反应生成Na₂S₂O₈，由于NH₃能与Na₂S₂O₈反应，所以实验中要用氮气把生成的氨气及明排出容器，生成的氨气可以用硫酸吸收，氨气极易溶于水，所以要用防倒吸装置，
（1）根据上面的分析可知，装置Ⅱ是吸收氨气尾气的；
（2）根据题意该反应是在55℃条件下进行，所以要用水浴加热；
（3）NH₃能与Na₂S₂O₈反应，所以要及时排出；\
（4）要想测定溶解度需要知道溶质的质量和溶剂的质量，研究温度对溶解度的影响，需要测定溶液的温度，综合考虑，研究Na₂S₂O₈溶解度随温度变化情况，实验过程需要测定的数据溶液的温度、溶质的质量、水的质量或体积．
（5）取等量铜粉，分别加入少量等体积的硫酸铜溶液和水，再加入等量过硫酸钠溶液，观察现象，若加入硫酸铜溶液的反应快，说明Cu²⁺起了催化作用，反之，Cu²⁺不起作用．
（6）步骤iv是从分液漏斗中加入过硫酸钠溶液，为了使液体顺利流下，需要保持内外气压相等，所以依次打开c、b，加入适量Na₂S₂O₃溶液后关闭b②如果NO被吸收，会导致三颈瓶内气压降低，量气管液面下降，所以能证明该方案可行的实验现象是加入Na₂S₂O₈溶液后量气管液面下降．

解答 解：（1）根据上面的分析可知，装置Ⅱ是吸收氨气尾气的，
故答案为：吸收NH₃；
（2）根据题意该反应是在55℃条件下进行，所以要用水浴加热，要用到温度计、酒精灯、盛热水浴的水槽，故选abc，
故答案为：abc；
（3）NH₃能与Na₂S₂O₈反应，所以要及时排出，所以需要持续通入N₂的目的是使三颈烧瓶内产生的NH₃及时排除，减少副反应①的发生，
故答案为：使三颈烧瓶内产生的NH₃及时排除，减少副反应①的发生；
（4）要想测定溶解度需要知道溶质的质量和溶剂的质量，研究温度对溶解度的影响，需要测定溶液的温度，综合考虑，研究Na₂S₂O₈溶解度随温度变化情况，实验过程需要测定的数据溶液的温度、溶质的质量、水的质量或体积．
故答案为：溶液的温度、溶质的质量、水的质量或体积
（5）取等量铜粉，分别加入少量等体积的硫酸铜溶液和水，再加入等量过硫酸钠溶液，观察现象，若加入硫酸铜溶液的反应快，说明Cu²⁺起了催化作用，反之，Cu²⁺不起作用．
故答案为：取等量铜粉，分别加入少量等体积的硫酸铜溶液和水，再加入等量过硫酸钠溶液，观察；
（6）①步骤iv是从分液漏斗中加入过硫酸钠溶液，为了使液体顺利流下，需要保持内外气压相等，所以依次打开c、b，加入适量Na₂S₂O₃溶液后关闭b②如果NO被吸收，会导致三颈瓶内气压降低，量气管液面下降，所以能证明该方案可行的实验现象是加入Na₂S₂O₈溶液后量气管液面下降．
故答案为：①依次打开c、b（加入适量Na₂S₂O₃溶液后）关闭b；②加入Na₂S₂O₈溶液后量气管液面下降．

点评 本题考查物质制备及性质实验的操作，明确制取的原理以及氯气的性质等是解题关键，题目综合性强，难度较大．