题目内容

如图为某套实验装置示意图,无法看到实验说明,加热装置已经省略.

(一)甲同学认为当D处盛放V2O5作催化剂时,此套装置可用于合成物质X,并预测E处冰水冷却的U型管中将有固体X出现.
(1)事实上此装置所附实验说明符合甲同学的推断,那么A中所发生的反应的化学反应方程式是
 
,C装置中盛放的液体药品的名称是
 
.
(2)甲同学方案中为了提高A装置产物的转化率,可以增大B装置产物的通入量,欲知A、B两装置中产物在D中的通入量,可通过观察
 
得知.
(3)本实验在设计上
 
(填有、无)缺失之处?若有请给出改进方案.(若无,此问可不答)
 
.
(二)乙同学认为若D处盛放铂铑合金网作催化剂,则此套装置也可用于合成物质Y,并预测E处冰水冷却的U型管中将有红棕色气体生成,且越接近U型管底部颜色越浅.
(4)写出乙同学认为的D装置中发生反应的化学方程式
 
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(5)对于A处,乙认为不需加热装置.则A处仪器中分别放置的药品为:分液漏斗中
 
圆底烧瓶中
 

(6)若要用上述装置完成乙同学所认为的实验,且C处所起作用与合成X时所起作用基本一致,那么C处的广口瓶应改为
 
所装药品为
 
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考点:性质实验方案的设计,氨的化学性质,二氧化硫的化学性质,化学实验方案的评价
专题:实验题
分析:(一)(1)V2O5是SO2氧化为SO3的催化剂.所以该装置是用于合成SO3的装置,A是制取SO2的装置,在A中利用Na2SO3与H2SO4反应制取SO2;B是制取O2的装置,利用氯酸钾分解制取;在装置C中装有浓硫酸,其作用是一是干燥气体;二是通过观察气泡来混合气体;
(2)反应2SO2+O2
催化剂
△
2SO3是可逆反应,为了提高SO2的转化率,可以通过增大O2的浓度的方法来实现.欲知A、B两装置中产物在D中的通入量,可通过观察C装置中两导管口气泡的逸出速率判断;
(3)由于E降温导致整个装置中的气体压强减小,这样F中的液体容易倒吸至装置E中,导致实验失败;改进的措施是在E与F之间连接一个防倒吸装置;
(二)(4)铂铑合金网作催化剂是氨气催化氧化的催化剂,A装置用于制取氨气,B装置用于制取O2,在C装置中干燥并混合气体,在D中发生反应氨气的催化氧化,在E中发生反应2NO+O2=2NO2得到红棕色的NO2;
(5)对于A处,若不需加热装置,则A处为固体和液体反应不需要加热制取氨气;这些物质吸水放热,可以使一水合氨分解产生氨气;
(6)由于氨气是碱性气体,所以若要用上述装置完成乙同学所认为的实验,且C处所起作用与合成X时所起作用基本一致,均可干燥氨气,以此来解答.
解答: 解:(1)V2O5是SO2氧化为SO3的催化剂,所以该装置是用于合成SO3的装置,则A是制取SO2的装置,在A中所发生的反应的化学反应方程式Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑; B是制取O2的装置,反应原理为2KClO3
  △  
.
 
2KCl+3O2↑,在装置C中装有浓硫酸,其作用是一是干燥气体;二是通过观察气泡来混合气体,
故答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;浓硫酸;
(2)反应2SO2+O2
催化剂
△
2SO3是可逆反应,为了提高SO2的转化率,可以通过增大O2的浓度的方法来实现.欲知A、B两装置中产物在D中的通入量,可通过观察C装置中两导管口气泡的逸出速率得知,故答案为:C中两导管口气泡的逸出速率;
(3)本实验在设计上有缺陷.由于E降温导致整个装置中的气体压强减小,这样F中的液体容易倒吸至装置E中,导致实验失败.改进的措施是在E与F之间连接一个防倒吸装置,故答案为:有;应在E与F之间连接一个防倒吸装置;
(4)铂铑合金网作催化剂是氨气催化氧化的催化剂,则A装置用于制取氨气,反应的方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl
  △  
.
 
2NH3↑+2H2O+CaCl2,B装置用于制取O2,反应的方程式为2KClO3
  △  
.
 
2KCl+3O2↑.在C装置中干燥并混合气体,在D中发生反应为4NH3+5O2
催化剂
△
4NO+6H2O,在E中发生反应2NO+O2=2NO2得到红棕色的NO2,
故答案为:4NH3+5O2
催化剂
△
4NO+6H2O;
(5)对于A处,若不需加热装置.则A处仪器中分别放置的药品为:分液漏斗中装浓氨水,圆底烧瓶中CaO、Ca(OH)2、NaOH、碱石灰等有吸水性的物质.这些物质吸水放热,可以使一水合氨分解产生氨气,故答案为:浓氨水;固体NaOH(或生石灰或碱石灰);
(6)由于氨气是碱性气体,所以若要用上述装置完成乙同学所认为的实验,且C处所起作用与合成X时所起作用基本一致,那么C处的广口瓶应改为U形管或干燥管;所装药品为碱性干燥剂如碱石灰,故答案为:U形管或干燥管;碱石灰.
点评:本题考查性质实验方案的设计及化学实验方案的评价,为高频考点,涉及考查合成SO3、NO的原料气的制取、混合、干燥、合成、注意事项等实验操作和反应原理等知识,侧重物质性质及实验技能的考查,注意分析实验装置图的作用及发生的化学反应,题目难度较大.
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(填字母).

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3 25.00 2.20 20.20
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