Question

下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．

I．甲同学认为当D处盛放V₂O₅作催化剂时，此套装置可用于合成物质X，并预测E处冰水冷却的U型管中将有固体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A中所发生的反应的化学方程式是

Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑

，C装置中盛放的液体药品的名称是

浓硫酸

．
（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，欲知A、B两装置中产物在D中的通入量，可通过观察

C中两导管口气泡的产生速率

得知．
（3）本实验在设计上有无缺失之处？若有请答出改进方案

有，应在EF之间连接一个防倒吸装置

；（若无，此问可不答）
II．乙同学认为若D处盛放铂铑合金网作催化剂，则此套装置也可用于合成物质Y，并预测E处冰水冷却的U型管中将有红棕色气体生成，且越接近U型管底部颜色越浅．
（4）写出乙同学认为的D装置中发生反应的化学方程式

4NH₃+5O₂

催化剂  .

4NO+6H₂O（若多写2NO+O₂=2NO₂也可以）

．
（5）对于A处，乙认为没有加热装置，请代乙阐述A中气体的产生原理

将分液漏斗中的浓氨水滴加至圆底烧瓶中的固体NaOH（或生石灰或碱石灰）中，反应放热溶液中c（OH^-）增大氨水浓度增大，上述三个因素均导致氨水中的平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向左移动致使NH₃逸出

（6）若要用上述装置完成乙同学所认为的实验，且C处所起作用与合成X时所起作用基 本一致，那么C处的广口瓶应改为

U形管或干燥管

，所装药品为

碱石灰（其他合理答案亦可）

．

Answer 1

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）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）将氨气干燥需用碱石灰，固体干燥剂放在干燥管中．

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：：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；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）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：有，应在EF之间连接一个防倒吸装置；
（4）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  .

4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂  .

4NO+6H₂O（若多写2NO+O₂=2NO₂也可以）；
（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，其原理是：化学平衡NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-的移动原理，故答案为：将分液漏斗中的浓氨水滴加至圆底烧瓶中的固体NaOH（或生石灰或碱石灰）中，反应放热溶液中c（OH^-）增大氨水浓度增大，上述三个因素均导致氨水中的平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向左移动致使NH₃逸出；
（6）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（其他合理答案亦可）．

点评：本题重点考查氨气的性质，以实验题的形式出现，综合性较强，难度较大．