Question

【題目】圖1為某套實驗裝置的示意圖，其中加熱裝置和部分藥品等均已省略（裝置Ⅰ和裝置Ⅱ為氣體發生裝置）。

（1）甲同學用此裝置（在A、B間增加一盛有濃硫酸的洗氣瓶）

制備NO2并驗證其性質。

①裝置Ⅰ用于實驗室制備NH3，裝置Ⅱ制備過量O2。裝置Ⅰ中發生反應的化學方程式為_____________________。

②也可以將制氣體裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ合并為一個裝置，如圖2所示。若分液漏斗中盛裝濃氨水，則D中的固體試劑為_______（填化學式），E中的試劑為____________。

（2）乙同學用此套裝置合成SO3，B裝置U形管中有固體出現。

①實驗室可用銅和濃硫酸加熱或硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫。 若用硫酸和亞硫酸鈉反應制取3.36L（標準狀況）二氧化硫，如果已有25.0%的亞硫酸鈉（質量分數）被氧化為硫酸鈉，則至少需稱取該亞硫酸鈉的質量為______g（保留一位小數）。

②現欲制得純凈干燥的SO3，若圖1裝置C中盛放NaOH溶液，則此裝置中存在明顯不足：

a.C中的水蒸氣可能進入B中與SO3反應；b.____________________________________。

應如何改進：______________________________（從下圖給出的實驗裝置中選擇字母標號補充或替換，并用簡要文字說明補充和替換的位置）。

（3）丙同學擬驗證NO能被氨氣還原并測算其轉化率（裝置Ⅰ、裝置Ⅱ分別制取NO和NH3)，將圖1裝置中A、B、C分別換成圖5中裝置Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ。

①寫出氨氣被NO氧化的化學方程式：___________________________。

②裝置Ⅶ的作用可能是__________________________。

③若進入裝置Ⅴ的NO共22.4L（已折算為標準狀況，下同），氨氣過量，最后收集到11.2LN2，則NO的轉化率是__________________________。

Answer 1

【答案】 2NH 4 Cl+Ca(OH)2CaCl 2 +2NH 3 +2H2O Na2O2 堿石灰 25.2 C中會發生倒吸現象 將C改為f裝置 4NH3+6NO 5N2+6H2O 吸收NO 60%

【解析】(1)①裝置I用于實驗室制備NH3，化學反應為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；

②裝置Ⅰ用于實驗室制備NH3，裝置Ⅱ制備過量O2，制備NO2并驗證其性質，如果將可以將制氣體裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ合并為一個裝置，分液漏斗中盛裝濃氨水，則D中的固體試劑為過氧化鈉，過氧化鈉與水反應放出氧氣，同時反應放熱，促使氨水分解放出氨氣，氨的催化氧化需要干燥的氣體反應，防止炸裂硬質玻璃管，因此E中的試劑為堿石灰，故答案為：Na2O2；堿石灰；

(2)①3.36L(標準狀況)二氧化硫的物質的量為=0.15mol，設該亞硫酸鈉的質量為x，則=0.15mol，解得x=25.2g，故答案為：25.2；

②現欲制得純凈干燥的SO3，若圖1裝置C中盛放NaOH溶液，氫氧化鈉溶液中的水蒸氣會通過導管進入B中與SO3反應，三氧化硫與氫氧化鈉反應容易產生倒吸現象，為了避免倒吸，可以將C改為f裝置，故答案為：C中會發生倒吸現象；將C改為f裝置；

(3)①氨氣被NO氧化生成氮氣和水，反應的化學方程式為4NH3+6NO 5N2+6H2O，故答案為：4NH3+6NO 5N2+6H2O；

②裝置I、裝置II分別制NO和NH3，在V中二者發生氧化還原反應生成氮氣，可能混有NO或氨氣，裝置Ⅵ可吸收水或氨氣，因一氧化氮與二價鐵形成配位鍵，溶液中淡綠色的二價鐵變成棕色的一氧化氮配合物，反應為FeSO4+NO=Fe(NO)SO4，裝置Ⅶ的作用吸收未反應的NO，故答案為：吸收NO；

③在一定條件下反應中氣體的體積之比等于物質的量之比，

6NO+4NH3═5N2+6H2O

6 5

V 11.2L

＝，解得V=13.44L，則NO的轉化率為×100%=60%，故答案為：60%。