Question

如圖所示裝置是用于氣體制備、干燥、性質(zhì)驗(yàn)證、尾氣處理的部分儀器裝置（加熱及夾持固定裝置均已略去）．請(qǐng)根據(jù)下列要求回答問題．

（1）若燒瓶中盛裝Zn片，分液漏斗中盛裝稀H₂SO₄，則：
①當(dāng)制備H₂、驗(yàn)證H₂的還原性并檢驗(yàn)H₂的氧化產(chǎn)物，儀器連接順序?yàn)椋篈→C→B→B→D時(shí)，兩次使用B裝置，其中所盛的藥品依次是

 

、

 

（寫化學(xué)式）；D裝置的作用是

 

．
②上述實(shí)驗(yàn)中為了使H₂產(chǎn)生的速率不至于過快，在不改變現(xiàn)有藥品的條件下，可采取的方法有

 

、

 

．（要求：寫出的兩種方法原理不同）
（2）若燒瓶中盛裝Na₂O₂，分液漏斗中盛裝濃氨水，則：
①燒瓶內(nèi)除了能產(chǎn)生O₂外，還能產(chǎn)生大量NH₃．能產(chǎn)生大量NH₃的原因是：
a

 

； b

 

； c

 

．
②用產(chǎn)生的氣體做氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)，各儀器裝置按氣流方向（從左到右）連接順序是：

 

→

 

→

 

→

 

（填正確序號(hào)的字母）此時(shí)在其中的一個(gè)裝置中可能會(huì)出現(xiàn)大量紅棕色氣體，該裝置是

 

（用字母表示）；用化學(xué)方程式解釋紅棕色氣體產(chǎn)生的原因：

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）①裝置A中產(chǎn)生的氫氣被濃硫酸干燥后通過盛有灼熱的氧化銅裝置B，由于氫氣具有還原性能將氧化銅還原為銅，通過盛有無水硫酸銅的裝置B驗(yàn)證水的生成，最后連接裝置D是為了防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入盛有無水硫酸銅的裝置B中，影響氫氣的氧化產(chǎn)物水的檢驗(yàn)；
②題意是可知?dú)錃獾姆磻?yīng)速率，根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素進(jìn)行解答，如降低氫離子濃度、降低溫度等；
（2）①過氧化鈉能和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，且該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；濃氨水有揮發(fā)性，溫度越高揮發(fā)性越強(qiáng)，且氨水中存在電離平衡，氫氧根離子濃度增大，電離程度減小；過氧化鈉反應(yīng)消耗水，溶劑減少溶解的氨氣減��；
②用產(chǎn)生的氣體做氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)，需要的裝置有產(chǎn)生氨氣、氧氣的裝置、干燥裝置、反應(yīng)裝置、尾氣處理裝置，據(jù)此進(jìn)行連接裝置；
裝置B中氨氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w，一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成紅褐色的二氧化氮，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）①當(dāng)儀器連接順序?yàn)锳→C→B→B→D時(shí)，兩次使用B裝置，其中所盛的藥品依次是CuO、無水CuSO₄粉末，裝置A中產(chǎn)生的氫氣被濃硫酸干燥后通過灼熱的氧化銅，由于氫氣具有還原性能將氧化銅還原為銅，通過無水硫酸銅驗(yàn)證水的生成；
D裝置裝有堿石灰，堿石灰的成分為氧化鈣和氫氧化鈉，能吸收水和二氧化碳，該實(shí)驗(yàn)的目的為驗(yàn)證氫氣的還原性并檢驗(yàn)其氧化產(chǎn)物水，防止空氣中的水進(jìn)入裝置，干擾水的檢驗(yàn)，需用裝置D，
故答案為：CuO；CuSO₄； 防止空氣中的水進(jìn)入裝置，干擾H₂氧化產(chǎn)物的檢驗(yàn)；
②上述實(shí)驗(yàn)中為了使H₂產(chǎn)生的速率不至于過快，在不改變現(xiàn)有藥品的條件下，可以通過控制分液漏斗的活塞，使稀H₂SO₄緩慢滴下，從而使產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率減��；也可以在燒瓶中進(jìn)入少量水或?qū)�燒瓶放入冰水中或用冰毛巾捂著燒瓶或加入醋酸鈉固體，都能夠降低產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率，
故答案為：控制分液漏斗的活塞，使稀H₂SO₄緩慢滴下；加水（或?qū)�燒瓶放入冰水中或用冰毛巾捂著燒瓶或加入醋酸鈉固體等）；
（2）①過氧化鈉能和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低了氨氣的溶解度，有利于氨氣的生成；過氧化鈉與水反應(yīng)中消耗了水，水減少則溶解的氨氣減少；反應(yīng)后的溶液中氫氧根離子濃度增大，抑制了氨水的電離，有利于氨氣的生成，
故答案為：Na₂O₂與水反應(yīng)放熱，降低NH₃的溶解度（或使NH₃?H₂O發(fā)生分解）；Na₂O₂與水反應(yīng)，耗水（或使水量減少），降低NH₃的溶解量；  Na₂O₂與水反應(yīng)生成OH^-，c（OH^-）增大，抑制NH₃?H₂O的電離有利于NH₃的逸出；
②用產(chǎn)生的氣體做氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的氨氣的裝置為A，氨氣中含有水蒸氣，所以需要干燥裝置D；氨氣和氧氣的反應(yīng)需要反應(yīng)裝置B；反應(yīng)后的氣體不能直接排空，需要尾氣處理裝置，以含有氮的氧化物，則用堿液來處理尾氣裝置E，所以裝置連接順序?yàn)椋篈→D→B→E；
裝置B中氨氣與氧氣在催化劑作用下加熱反應(yīng)生成一氧化氮和水，一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，所以出現(xiàn)紅棕色的裝置為B，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O、2NO+O₂═2NO₂，
故答案為：A→D→B→E（或D）；B；4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；2NO+O₂═2NO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，涉及了過氧化鈉的性質(zhì)、合成氨的反應(yīng)原理、氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法等知識(shí)，題目難度中等，正確理解反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，是一道質(zhì)量不錯(cuò)的題目．