Question

9．如圖是用于氣體制備、干燥、性質驗證、尾氣處理的部分儀器裝置（加熱及夾持固定裝置均已略去）．請根據下列要求回答問題．
（1）若燒瓶中盛裝鋅片，分液漏斗中盛裝稀硫酸，則：
①當儀器連接順序為A→C→B→B→D時，兩次使用B裝置，其中所盛的藥品依次是CuO、無水CuSO₄粉末．此實驗的目的是驗證H₂的還原性并檢驗其氧化產物，D裝置的作用是防止空氣中的水進入裝置，干擾H₂氧化產物的檢驗．
②為了使B中CuO反應充分，在不改變現有藥品的條件下，可采取的方法有（寫一種）控制分液漏斗的活塞，使稀H₂SO₄緩慢滴下（或在燒瓶中加水或將燒瓶放入冰水中或用冰毛巾捂著燒瓶等）．
③加熱前必須進行的操作是檢驗裝置中空氣是否排盡或檢驗氫氣是否純凈．
（2）若燒瓶中盛裝Na₂O₂固體，分液漏斗中盛裝濃氨水，慢慢打開分液漏斗的活塞，則：
①燒瓶內產生的氣體主要有（寫化學式）O₂、NH₃．
②用產生的氣體做氨的催化氧化實驗，各裝置按氣流方向從左到右的連接順序是（填字母）A→D→B→E．
③試管B中的反應方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）①裝置A中鋅片與稀硫酸反應產生H₂，裝置C是對H₂進行干燥，然后依次通過分別盛有CuO、無水CuSO₄粉末的裝置B；通過CuO時，氫氣與CuO反應生成Cu和H₂O；通過無水CuSO₄粉末時，可以檢驗生成的水．故實驗目的是驗證H₂的還原性并檢驗其氧化產物； 裝置D的作用是防止空氣中的水分進入裝置B，干擾產物H₂O的檢驗．
②使B中CuO反應充分，在不改變現有藥品的條件下，可以減緩A中產生氫氣的速率，如控制硫酸的滴入速率、控制燒瓶的溫度等．
③加熱前必須檢驗裝置中空氣是否排盡或檢驗氫氣是否純凈．
（2）①滴入濃氨水，則Na₂O₂與H₂O反應生成O₂，放熱使氨水揮發，氨氣逸出；
②做氨的催化氧化實驗，裝置A為O₂、NH₃的發生裝置，由于產生的O₂、NH₃中含有水蒸氣，需要通過裝置D干燥后進入裝置B發生催化氧化反應．
③試管B中氨氣發生催化氧化．

解答 解：（1）①裝置A中鋅片與稀硫酸反應產生H₂，裝置C是對H₂進行干燥，然后依次通過分別盛有CuO、無水CuSO₄粉末的裝置B；通過CuO時，氫氣與CuO反應生成Cu和H₂O；通過無水CuSO₄粉末時，可以檢驗生成的水．故實驗目的是驗證H₂的還原性并檢驗其氧化產物； 裝置D的作用是防止空氣中的水分進入裝置B，干擾產物H₂O的檢驗，故答案為：驗證H₂的還原性并檢驗其氧化產物；防止空氣中的水進入裝置，干擾H₂氧化產物的檢驗；
②使B中CuO反應充分，在不改變現有藥品的條件下，可以減緩A中產生氫氣的速率，如控制硫酸的滴入速率、控制燒瓶的溫度等，
故答案為：控制分液漏斗的活塞，使稀H₂SO₄緩慢滴下（或在燒瓶中加水或將燒瓶放入冰水中或用冰毛巾捂著燒瓶等）；
③加熱前必須檢驗裝置中空氣是否排盡或檢驗氫氣是否純凈，故答案為：檢驗裝置中空氣是否排盡或檢驗氫氣是否純凈；
（2）①滴入濃氨水，則Na₂O₂與H₂O反應生成O₂，放熱使氨水揮發，氨氣逸出，故答案為：O₂、NH₃；
②做氨的催化氧化實驗，裝置A為O₂、NH₃的發生裝置，由于產生的O₂、NH₃中含有水蒸氣，需要通過裝置D干燥后進入裝置B發生催化氧化反應，故答案為：A→D→B；
③試管B中的反應方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O．

點評 本題考查了物質性質實驗方案的設計與評價，涉及了過氧化鈉的性質、合成氨的反應原理、氫氣的實驗室制法等知識，題目難度中等，正確理解反應原理為解答關鍵，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力，是一道質量不錯的題目．