题目内容
下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求回答下列问题(仪器装置可任意选用,必要时可重复选择,a、b为活塞).

(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体,E内放置CuO,选择装置获得纯净干燥的CO,并验证其还原性及氧化产物,所选装置的连接顺序为______(填字母代号).能验证CO氧化产物的现象是______.
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,E内放置Na2O2,按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2,并用O2氧化乙醇.此时,活塞a应______,活塞b应______.需要加热的仪器装置有______ (填字母代号),m中反应的化学方程式为:______.
(3)若气体入口改通空气,分液漏斗内改加浓氨水,圆底烧瓶内改加NaOH固体,E内放置铂铑合金网,按A→G→E→D装置顺序制取干燥的氨气,并验证氨的某些性质.
①装置A中能产生氨气的原因是______.
②实验中观察到E内有红棕色气体出现,证明氨气具有______性.
(4)图1所示为实验室制取氨气的发生装置,检查该装置气密性的操作是______.请在虚线框内画出收集氨气的装置图______.
解:(1)要获得纯净干燥的CO就必须用A中的NaOH溶液吸收CO2,并通过C中的澄清石灰水不变浑证明CO2已被完全吸收,再通过B浓硫酸干燥CO气体.CO通过E中加热的CuO被氧化成CO2,被C中澄清石灰水吸收变浑浊,证明CO还原性及氧化产物.所选装置的连接顺序为ACBECF,
故答案为:ACBECF;AB之间的C装置中溶液保持澄清,EF之间的C装置中溶液变浑浊;
(2)停止CO和CO2混合气体的通入就要关闭活塞a,打开活塞b放入稀H2SO4与NaOH 发生中和反应,放热有水蒸气从A装置中出来,与E中Na2O2反应就会有O2生成,副产物NaOH进入D中,O2以B中浓H2SO4干燥再进入H装置将乙醇蒸气与O2能守加热的铜丝网被氧化成乙醛,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O,
故答案为:关闭;打开;k、m;2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;
(3)①利用平衡移动以及氨气在溶液中的溶解度分析,氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠吸水,促使氨放出;氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出,
故答案为:氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠吸水,促使氨放出;氢氧化钠电离出的OH-增大了OH-浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出;
②氨气通过G中碱石灰被干燥,在E中铂铑合金的催化作用下与O2反应,被氧化成NO,NO接触O2就会被氧化成红棕色的NO2气体.NH3被O2氧化则证明氨气具有还原性,故答案为:还原;
(4)制备氨气前检验装置的气密性为:将导管的一端放入水中,加热试管一会儿,若导管口有连续的气泡冒出时,停止加热,导管内有水回流并在导管口形成一高于液面的稳定水柱,则气密性好;收集气体用向下排气法收集,装置为
,
故答案为:将导管的一端放入水中,加热试管一会儿,若导管口有连续的气泡冒出时,停止加热,导管内有水回流并在导管口形成一高于液面的稳定水柱,则气密性好;
;
分析:(1)用NaOH溶液澄清石灰水除去CO2,用浓硫酸干燥CO,用CuO氧化CO,用澄清石灰水检验CO的氧化产物,燃烧法除去多余的CO;
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,a应关闭,b打开,浓硫酸与NaOH溶液反应放出热量,加快A中的水的蒸发,H2O与E中Na2O2反应可生成O2,加热k有利于CH3CH2OH的挥发,加热m,CH3CH2OH与O2反应生成CH3CHO,
(3)①利用平衡移动以及氨气在溶液中的溶解度分析;
②NH3被O2氧化则证明氨气具有还原性.
(4)装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏.氨气比空气轻极易溶于水,需要用向下排气法收集.
点评:本题考查了气体的制备、收集、分离、干燥和性质验证,气密性检查,还考查了教材中的多方面核心知识内容,如Na2O2的性质,乙醇的脱氢氧化反应,氨的催化氧化反应等,可以说考查的内容相当丰富.而且一套实验仪器用于多种实验这在高考题中也非常少见.
故答案为:ACBECF;AB之间的C装置中溶液保持澄清,EF之间的C装置中溶液变浑浊;
(2)停止CO和CO2混合气体的通入就要关闭活塞a,打开活塞b放入稀H2SO4与NaOH 发生中和反应,放热有水蒸气从A装置中出来,与E中Na2O2反应就会有O2生成,副产物NaOH进入D中,O2以B中浓H2SO4干燥再进入H装置将乙醇蒸气与O2能守加热的铜丝网被氧化成乙醛,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O2
故答案为:关闭;打开;k、m;2CH3CH2OH+O2
(3)①利用平衡移动以及氨气在溶液中的溶解度分析,氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠吸水,促使氨放出;氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出,
故答案为:氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠吸水,促使氨放出;氢氧化钠电离出的OH-增大了OH-浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出;
②氨气通过G中碱石灰被干燥,在E中铂铑合金的催化作用下与O2反应,被氧化成NO,NO接触O2就会被氧化成红棕色的NO2气体.NH3被O2氧化则证明氨气具有还原性,故答案为:还原;
(4)制备氨气前检验装置的气密性为:将导管的一端放入水中,加热试管一会儿,若导管口有连续的气泡冒出时,停止加热,导管内有水回流并在导管口形成一高于液面的稳定水柱,则气密性好;收集气体用向下排气法收集,装置为
故答案为:将导管的一端放入水中,加热试管一会儿,若导管口有连续的气泡冒出时,停止加热,导管内有水回流并在导管口形成一高于液面的稳定水柱,则气密性好;
分析:(1)用NaOH溶液澄清石灰水除去CO2,用浓硫酸干燥CO,用CuO氧化CO,用澄清石灰水检验CO的氧化产物,燃烧法除去多余的CO;
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,a应关闭,b打开,浓硫酸与NaOH溶液反应放出热量,加快A中的水的蒸发,H2O与E中Na2O2反应可生成O2,加热k有利于CH3CH2OH的挥发,加热m,CH3CH2OH与O2反应生成CH3CHO,
(3)①利用平衡移动以及氨气在溶液中的溶解度分析;
②NH3被O2氧化则证明氨气具有还原性.
(4)装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏.氨气比空气轻极易溶于水,需要用向下排气法收集.
点评:本题考查了气体的制备、收集、分离、干燥和性质验证,气密性检查,还考查了教材中的多方面核心知识内容,如Na2O2的性质,乙醇的脱氢氧化反应,氨的催化氧化反应等,可以说考查的内容相当丰富.而且一套实验仪器用于多种实验这在高考题中也非常少见.
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