问题 实验题

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.

(一)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反应方程式是:__________,C装置中盛放的液体药品的名称是______________。

(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__________得知.

(3)本实验在设计上_________(填有、无)缺失之处?若有请给出改进方案。(若无,此问可不答)

(二)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_________________________________。

(5)对于A处,乙认为不需加热装置。则A处仪器中分别放置的药品为:分液漏斗中____________圆底烧瓶中_________

(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__________所装药品为_____________。

答案

(1)Na2SO3+H2SO4®Na2SO4+H2O+SO2↑; 浓硫酸 

(2)C中两导管口气泡的逸出速率

(3)有; 应在E与F之间连接一个防倒吸装置

(4)4NH3+5O24NO+6H2O(2NO+O2®2NO2不写也可以)

(5)浓氨水; 固体NaOH(或生石灰或碱石灰)

(6)U形管或干燥管; 碱石灰

题目分析:

(1)V2O5是SO2氧化为SO3的催化剂。所以该装置是用于合成SO3的装置。A是制取SO2的装置,在A中所发生的反应的化学反应方程式Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑; B是制取O2的装置,反应原理为2KClO32KCl+3O2↑。在装置C中装有浓硫酸,其作用是一是干燥气体;二是通过观察气泡来混合气体。

(2)反应2SO2+ O22SO3是可逆反应,为了提高SO2的转化率,可以通过增大O2的浓度的方法来实现。欲知A、B两装置中产物在D中的通入量,可通过观察C装置中两导管口气泡的逸出速率得知.

(3)本实验在设计上有缺陷。由于E降温导致整个装置中的气体压强减小,这样F中的液体容易倒吸至装置E中,导致实验失败。改进的措施是在E与F之间连接一个防倒吸装置。

(4)铂铑合金网作催化剂是氨气催化氧化的催化剂。A装置用于制取氨气,反应的方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+2H2O+CaCl2,B装置用于制取O2,反应的方程式为:2KClO3  2KCl+3O2↑。在C装置中干燥并混合气体,在D中发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O。在E中发生反应2NO+O2=2NO2得到红棕色的NO2

(5)对于A处,若不需加热装置。则A处仪器中分别放置的药品为:分液漏斗中装浓氨水,圆底烧瓶中CaO、Ca(OH)2、NaOH、碱石灰等有吸水性的物质。这些物质吸水放热,可以使一水合氨分解产生氨气。

(6)由于氨气是碱性气体,所以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; 所装药品为碱性干燥剂如碱石灰3、NO的原料气的制取、混合、干燥、合成、注意事项等实验操作和反应原理等知识。

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