Question

如圖為從反面看到的某套實驗裝置示意圖，無法看到實驗說明，加熱裝置已經省略．

甲同學認為此套裝置用于合成物質X，E處冰水冷卻的U型管中有固體X出現；乙同學認為此套裝置用于合成物質Y，E處冰水冷卻的U型管中有紅棕色氣體Y生成，并且越接近U型管底部顏色越淺．對于A處，甲認為有加熱裝置，乙認為沒有．
（1）事實上此裝置所附實驗說明符合甲同學的推斷，那么X的化學式是

 

，C裝置中盛放的液體藥品是

 

．
（2）甲同學方案中為了提高A裝置產物的轉化率，可以增大B裝置產物的通入量．要知道A、B兩個裝置產物的通入量哪個大，可通過觀察

 

得知．
（3）若要用上述裝置完成乙同學所認為的實驗，C處所起作用與合成X時所起作用一致，那么C處的廣口瓶應改為

 

，所裝藥品為

 

．
（4）寫出乙同學認為的D裝置中發(fā)生反應的化學方程式

 

．為什么此時U型管中的紅棕色氣體越接近管底顏色越淺？

 

．

Answer 1

考點：實驗裝置綜合

專題：實驗設計題

分析：甲：依據所給的實驗裝置圖，可以初步推測該裝置是用于合成SO₃的裝置，A是制取SO₂的裝置，在A中利用Na₂SO₃與H₂SO₄反應制取SO₂；B是制取O₂的裝置，利用氯酸鉀分解制取；在裝置C中裝有濃硫酸，其作用是一干燥氣體；二是通過觀察氣泡來混合氣體；
乙：依據所給的實驗裝置圖，可以初步推測該裝置是用于合成氨氣的裝置，A裝置用于制取氨氣，B裝置用于制取O₂，在C裝置中干燥并混合氣體，在D中發(fā)生反應氨氣的催化氧化，在E中發(fā)生反應2NO+O₂=2NO₂得到紅棕色的NO₂，據此解答各小題即可．

解答： 解：（1）甲：依據所給的實驗裝置圖，可以初步推測該裝置是用于合成SO₃的裝置，A是制取SO₂的裝置，在A中利用Na₂SO₃與H₂SO₄反應制取SO₂；B是制取O₂的裝置，利用氯酸鉀分解制�。辉谘b置C中裝有濃硫酸，其作用是一干燥氣體；二是通過觀察氣泡來混合氣體；依據分析可知：X是SO₃，在C中盛放的是濃硫酸，故答案為：SO₃；濃硫酸；
（2）反應2SO₂+O₂

催化劑

△

2SO₃是可逆反應，為了提高SO₂的轉化率，可以通過增大O₂的濃度的方法來實現．欲知A、B兩裝置中產物在D中的通入量，可通過觀察C裝置中兩導管口氣泡的逸出速率得知，故答案為：C中兩導管口氣泡的逸出速率；
（3）依據所給的實驗裝置圖，可以初步推測該裝置是用于合成氨氣的裝置，A裝置用于制取氨氣，B裝置用于制取O₂，在C裝置中干燥并混合氣體，在D中發(fā)生反應氨氣的催化氧化，在E中發(fā)生反應2NO+O₂=2NO₂得到紅棕色的NO₂；由于氨氣是堿性氣體，所以若要用上述裝置完成乙同學所認為的實驗，且C處所起作用與合成X時所起作用基本一致，那么C處的廣口瓶應改為U形管或干燥管；所裝藥品為堿性干燥劑如堿石灰，故答案為：U形管或干燥管；堿石灰；
（4）鉑銠合金網作催化劑是氨氣催化氧化的催化劑，則A裝置用于制取氨氣，反應的方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，B裝置用于制取O₂，反應的方程式為2KClO₃

△   .

2KCl+3O₂↑．在C裝置中干燥并混合氣體，在D中發(fā)生反應為4NH₃+5O₂

催化劑

△

4NO+6H₂O，在E中發(fā)生反應2NO+O₂=2NO₂得到紅棕色的NO₂，2NO₂?N₂O₄，此反應為放熱反應，故溫度越高，顏色越淺，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑

△

4NO+6H₂O；2NO₂?N₂O₄，此反應為放熱反應，故溫度越高，顏色越淺．

點評：本題考查性質實驗方案的設計及化學實驗方案的評價，為高頻考點，涉及考查合成SO₃、NO的原料氣的制取、混合、干燥、合成、注意事項等實驗操作和反應原理等知識，側重物質性質及實驗技能的考查，注意分析實驗裝置圖的作用及發(fā)生的化學反應，題目難度較大．