Question

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．
甲同学认为此套装置用于合成物质X，D处盛放V₂O₅，E处冰水冷却的U型管中有固体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X的化学式是

 

，C装置中盛放的液体药品是

 

．
（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．要知道A、B两个装置产物的通入量哪个大，可通过观察

 

得知．
（3）F装置中盛放的药品是

 

．本实验有无不妥之处？如有请答出改进方案；若无，此问可不答：

 

．
乙同学认为此套装置用于合成物质Y，D处盛放铂铑合金网，E处冰水冷却的U型管中有红棕色气体Y生成且越接近U型管底部颜色越浅．对于A处，乙认为没有加热装置．
（4）若要用上述装置完成乙同学所认为的实验，C处所起作用与合成X时最初所起作用一致，那么C处的广口瓶应改为

 

，所装药品为

 

．
（5）写出乙同学认为的D装置中发生反应的化学方程式

 

．
（6）为什么此时U型管中的红棕色气体越接近管底颜色越浅？

 

．

Answer 1

考点：实验装置综合

专题：实验设计题

分析：（1）V₂O₅作催化剂时，是二氧化硫转化为三氧化硫时的反应条件，二氧化硫可以用浓硫酸来干燥；
（2）根据C装置的作用来回答；
（3）F装置进行尾气处理时，易导致倒吸现象的产生；
（4）将氨气干燥需用碱石灰，固体干燥剂放在干燥管中铂铑合金网作催化剂，是氨气的催化氧化时的反应条件；
（5）可以用浓氨水和固体NaOH（或生石灰或碱石灰）混合不加热的方法来制氨气；
（6）依据二氧化氮反应生成四氧化二氮为放热反应回答．

解答： 解：（1）V₂O₅作催化剂时，是二氧化硫转化为三氧化硫时的反应条件，所以A是制取二氧化硫的装置，所发生的反应的化学方程式是：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；干燥二氧化硫用浓硫酸，
故答案为：SO₃；浓硫酸；
（2）C装置的作用：干燥二氧化硫；调节二氧化硫和氧气的混合比例；可控制二氧化硫和氧气的产生速率，欲知二氧化硫和氧气在D中的通入量，可通过观察C中两导管口气泡的产生速率来判断，故答案为：C中两导管口气泡的产生速率；
（3）由于硫的氧化物有毒，对环境造成污染，故需要尾气处理，酸性氧化物易与碱反应，故在F内可以盛放浓氢氧化钠溶液，F装置进行尾气处理时，易导致倒吸现象的产生，所以应在EF之间连接一个防倒吸装置，故答案为：浓氢氧化钠溶液；有，应在EF之间连接一个防倒吸装置；
（4）氨气是碱性气体，需用碱石灰干燥氨气，固体干燥剂放在干燥管中，故答案为：U形管或干燥管，碱石灰（5）铂铑合金网作催化剂，是氨气的催化氧化时的反应条件，所以D装置是氨气的催化氧化反应，其发生反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂

催化剂   .

高温高压

4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂   .

高温高压

4NO+6H₂O；
（6）2NO₂?N₂O₄，此反应为放热反应，故温度越低，颜色越浅，故答案为：2NO₂?N₂O₄，此反应为放热反应，故温度越低，颜色越浅．

点评：本题重点考查三氧化硫的制取、氨气的性质，以实验题的形式出现，综合性较强，难度较大．