Question

13．過硫酸鈉（ Na₂S₂O₈）是一種重要化工原料．某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)一  過硫酸鈉的制取采用如圖1裝置制取Na₂S₂O₈．

裝置I中：主反應(yīng)：（NH₄）₂S₂O₈+2NaOH$\frac{\underline{\;55℃\;}}{\;}$Na₂S₂O₈+2NH₃↑+2H₂o
副反應(yīng)：①2NH₃+3Na₂S₂O₈十6NaOH$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$6Na₂SO₄+6H₂o十N₂
②3Na₂S₂O₈+3H₂O+3Na₂SO₄+3H₂SO₄+O₃↑
（1）裝置Ⅱ的作用是吸收NH₃．
（2）裝置I還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器或裝置有_abc（填序號(hào)）．
a．溫度計(jì)        b．酒精燈        c．水浴         d．洗氣瓶
（3）裝置I發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)需要持續(xù)通入氮?dú)獾哪康氖鞘谷�頸燒瓶內(nèi)產(chǎn)生的NH₃及時(shí)排除，減少副反應(yīng)①的發(fā)生
實(shí)驗(yàn)二過硫酸鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
（4）為研究Na₂S₂O₈溶解度隨溫度變化情況，實(shí)驗(yàn)過程需要測(cè)定的數(shù)據(jù)是溶液的溫度、溶質(zhì)的質(zhì)量、水的質(zhì)量或體積．
（5）Na₂S₂O₈溶液與銅反應(yīng)時(shí)先慢后快，除反應(yīng)放熱這一因素外，有人認(rèn)為還有一種可能是反應(yīng)生成的Cu²⁺對(duì)后續(xù)反應(yīng)起催化作用，能檢驗(yàn)該說法是否正確的實(shí)驗(yàn)方案為取等量銅粉，分別加入少量等體積的硫酸銅溶液和水，再加入等量過硫酸鈉溶液，觀察；．
實(shí)驗(yàn)三過硫酸鈉的應(yīng)用研究
（6）為檢驗(yàn)用Na₂S₂O₈溶液吸收NO的可行性，某同學(xué)設(shè)計(jì)下圖所示實(shí)驗(yàn)（已知NO不溶于NaOH溶液）．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
i．檢查裝置氣密性，并按如圖2加人試劑；
ii．打開a和d，通人足量N₂，關(guān)閉d；
iii．往裝置中通人適量NO，關(guān)閉a；
iv…
①步驟iv中，對(duì)分液漏斗的操作是依次打開c、b（加入適量Na₂S₂O₃溶液后）關(guān)閉b_．
②能證明該方案可行的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是加入Na₂S₂O₈溶液后量氣管液面下降_．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，用（NH₄）₂S₂O₈和氫氧化鈉反應(yīng)生成Na₂S₂O₈，由于NH₃能與Na₂S₂O₈反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)中要用氮?dú)獍焉�成的氨氣及明排出容器，生成的氨氣可以用硫酸吸收，氨氣極易溶于水，所以要用防倒吸裝置，
（1）根據(jù)上面的分析可知，裝置Ⅱ是吸收氨氣尾氣的；
（2）根據(jù)題意該反應(yīng)是在55℃條件下進(jìn)行，所以要用水浴加熱；
（3）NH₃能與Na₂S₂O₈反應(yīng)，所以要及時(shí)排出；\
（4）要想測(cè)定溶解度需要知道溶質(zhì)的質(zhì)量和溶劑的質(zhì)量，研究溫度對(duì)溶解度的影響，需要測(cè)定溶液的溫度，綜合考慮，研究Na₂S₂O₈溶解度隨溫度變化情況，實(shí)驗(yàn)過程需要測(cè)定的數(shù)據(jù)溶液的溫度、溶質(zhì)的質(zhì)量、水的質(zhì)量或體積．
（5）取等量銅粉，分別加入少量等體積的硫酸銅溶液和水，再加入等量過硫酸鈉溶液，觀察現(xiàn)象，若加入硫酸銅溶液的反應(yīng)快，說明Cu²⁺起了催化作用，反之，Cu²⁺不起作用．
（6）步驟iv是從分液漏斗中加入過硫酸鈉溶液，為了使液體順利流下，需要保持內(nèi)外氣壓相等，所以依次打開c、b，加入適量Na₂S₂O₃溶液后關(guān)閉b②如果NO被吸收，會(huì)導(dǎo)致三頸瓶內(nèi)氣壓降低，量氣管液面下降，所以能證明該方案可行的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是加入Na₂S₂O₈溶液后量氣管液面下降．

解答 解：（1）根據(jù)上面的分析可知，裝置Ⅱ是吸收氨氣尾氣的，
故答案為：吸收NH₃；
（2）根據(jù)題意該反應(yīng)是在55℃條件下進(jìn)行，所以要用水浴加熱，要用到溫度計(jì)、酒精燈、盛熱水浴的水槽，故選abc，
故答案為：abc；
（3）NH₃能與Na₂S₂O₈反應(yīng)，所以要及時(shí)排出，所以需要持續(xù)通入N₂的目的是使三頸燒瓶內(nèi)產(chǎn)生的NH₃及時(shí)排除，減少副反應(yīng)①的發(fā)生，
故答案為：使三頸燒瓶內(nèi)產(chǎn)生的NH₃及時(shí)排除，減少副反應(yīng)①的發(fā)生；
（4）要想測(cè)定溶解度需要知道溶質(zhì)的質(zhì)量和溶劑的質(zhì)量，研究溫度對(duì)溶解度的影響，需要測(cè)定溶液的溫度，綜合考慮，研究Na₂S₂O₈溶解度隨溫度變化情況，實(shí)驗(yàn)過程需要測(cè)定的數(shù)據(jù)溶液的溫度、溶質(zhì)的質(zhì)量、水的質(zhì)量或體積．
故答案為：溶液的溫度、溶質(zhì)的質(zhì)量、水的質(zhì)量或體積
（5）取等量銅粉，分別加入少量等體積的硫酸銅溶液和水，再加入等量過硫酸鈉溶液，觀察現(xiàn)象，若加入硫酸銅溶液的反應(yīng)快，說明Cu²⁺起了催化作用，反之，Cu²⁺不起作用．
故答案為：取等量銅粉，分別加入少量等體積的硫酸銅溶液和水，再加入等量過硫酸鈉溶液，觀察；
（6）①步驟iv是從分液漏斗中加入過硫酸鈉溶液，為了使液體順利流下，需要保持內(nèi)外氣壓相等，所以依次打開c、b，加入適量Na₂S₂O₃溶液后關(guān)閉b②如果NO被吸收，會(huì)導(dǎo)致三頸瓶內(nèi)氣壓降低，量氣管液面下降，所以能證明該方案可行的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是加入Na₂S₂O₈溶液后量氣管液面下降．
故答案為：①依次打開c、b（加入適量Na₂S₂O₃溶液后）關(guān)閉b；②加入Na₂S₂O₈溶液后量氣管液面下降．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的操作，明確制取的原理以及氯氣的性質(zhì)等是解題關(guān)鍵，題目綜合性強(qiáng)，難度較大．