Question

15．如图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备及 夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）．

（1）实验前，如何检查A装置的气密：关闭活塞a、b，将出气导管口浸没在液面以下，用手掌或热毛巾紧贴烧瓶外壁一小会儿，若出气导管口有气泡冒出，松手或拿走热毛巾后导管内回升一段水柱，证明A装置不漏气．
（2）若气体入口通入CO和CO₂的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为ACBECF（填代号）．能验证CO氧化产物的现象是AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊．
（3）若A中气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网，H为空瓶，D中改为石蕊试液，按A→G→E→H→D装置顺序制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质．
①实验中先用酒精灯加热催化管，再通入混合气体，可观察到H内有红棕色气体出现，D中石蕊试液变红，则E中发生反应的方程式为4NH₃十5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
②若把酒精灯撤去，继续通入气体，催化剂可继续保持红热状态，反应继续进行．能使催化剂继续保持红热的原因是：说明氨的氧化反应是一个放热反应．
③某同学在做上述实验时出现了与其他同学不同的现象，他发现催化剂红热现象明显而正常，但石蕊试液不变红．请分析可能的原因：（答1点即可）H、D部分装置的气密性不好．

Answer 1

分析 （1）设法使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段；
（2）用NaOH溶液澄清石灰水除去CO₂，用浓硫酸干燥CO，用CuO氧化CO，用澄清石灰水检验CO的氧化产物，燃烧法除去多余的CO；
（3）①氨气催化氧化生成一氧化氮和水；
②放热反应开始后，不需要持续加热；
③催化剂红热现象明显而正常说明生成一氧化氮，石蕊试液不变红，说明H、D部分装置的气密性不好，或者H瓶不干燥，生成的二氧化氮溶于水．

解答 解：（1）A装置气密性检验方法：关闭活塞a、b，将出气导管口浸没在液面以下，用手掌或热毛巾紧贴烧瓶外壁一小会儿，若出气导管口有气泡冒出，松手或拿走热毛巾后导管内回升一段水柱，证明A装置不漏气；
故答案为：闭活塞a、b，将出气导管口浸没在液面以下，用手掌或热毛巾紧贴烧瓶外壁一小会儿，若出气导管口有气泡冒出，松手或拿走热毛巾后导管内回升一段水柱，证明A装置不漏气；
（2）要获得纯净干燥的CO就必须用A中的NaOH溶液吸收CO₂，并通过C中的澄清石灰水不变浑证明CO₂已被完全吸收，再通过B浓硫酸干燥CO气体．CO通过E中加热的CuO被氧化成CO₂，被C中澄清石灰水吸收变浑浊，证明CO还原性及氧化产物．所选装置的连接顺序为ACBECF，
故答案为：ACBECF；AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊；
（3）①氨气催化氧化生成一氧化氮和水，化学方程式：4NH₃十5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
故答案为：4NH₃十5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
②氨的氧化反应是一个放热反应，放热反应开始后，不需要持续加热，催化剂可继续保持红热状态；
故答案为：说明氨的氧化反应是一个放热反应；
③催化剂红热现象明显而正常说明生成一氧化氮，石蕊试液不变红，说明H、D部分装置的气密性不好，或者H瓶不干燥，生成的二氧化氮溶于水；
故答案为：H、D部分装置的气密性不好；或H瓶不干燥，生成的二氧化氮溶于水．

点评 本题考查了氨气的制备和性质的检验，明确制备原理和各装置作用是解题关键，注意装置气密性检验方法，为高考频考点，题目难度中等．