Question

如圖為從反面看到的某套實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，無法看到實(shí)驗(yàn)說明，加熱裝置已經(jīng)省略．

甲同學(xué)認(rèn)為此套裝置用于合成物質(zhì)X，E處冰水冷卻的U型管中有固體X出現(xiàn)；乙同學(xué)認(rèn)為此套裝置用于合成物質(zhì)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(duì)于A處，甲認(rèn)為有加熱裝置，乙認(rèn)為沒有．
（1）事實(shí)上此裝置所附實(shí)驗(yàn)說明符合甲同學(xué)的推斷，那么X的化學(xué)式是

 

，C裝置中盛放的液體藥品是

 

．
（2）甲同學(xué)方案中為了提高A裝置產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，可以增大B裝置產(chǎn)物的通入量．要知道A、B兩個(gè)裝置產(chǎn)物的通入量哪個(gè)大，可通過觀察

 

得知．
（3）若要用上述裝置完成乙同學(xué)所認(rèn)為的實(shí)驗(yàn)，C處所起作用與合成X時(shí)所起作用一致，那么C處的廣口瓶應(yīng)改為

 

，所裝藥品為

 

．
（4）寫出乙同學(xué)認(rèn)為的D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．為什么此時(shí)U型管中的紅棕色氣體越接近管底顏色越淺？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)裝置綜合

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：甲：依據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)裝置圖，可以初步推測(cè)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(yīng)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；
乙：依據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)裝置圖，可以初步推測(cè)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(yīng)氨氣的催化氧化，在E中發(fā)生反應(yīng)2NO+O₂=2NO₂得到紅棕色的NO₂，據(jù)此解答各小題即可．

解答： 解：（1）甲：依據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)裝置圖，可以初步推測(cè)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(yīng)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(jù)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(yīng)2SO₂+O₂

催化劑

△

2SO₃是可逆反應(yīng)，為了提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，可以通過增大O₂的濃度的方法來實(shí)現(xiàn)．欲知A、B兩裝置中產(chǎn)物在D中的通入量，可通過觀察C裝置中兩導(dǎo)管口氣泡的逸出速率得知，故答案為：C中兩導(dǎo)管口氣泡的逸出速率；
（3）依據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)裝置圖，可以初步推測(cè)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(yīng)氨氣的催化氧化，在E中發(fā)生反應(yīng)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(xué)所認(rèn)為的實(shí)驗(yàn)，且C處所起作用與合成X時(shí)所起作用基本一致，那么C處的廣口瓶應(yīng)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(wǎng)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(yīng)的方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，B裝置用于制取O₂，反應(yīng)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(yīng)為4NH₃+5O₂

催化劑

△

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

點(diǎn)評(píng)：本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，為高頻考點(diǎn)，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(xiàng)等實(shí)驗(yàn)操作和反應(yīng)原理等知識(shí)，側(cè)重物質(zhì)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)技能的考查，注意分析實(shí)驗(yàn)裝置圖的作用及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，題目難度較大．