Question

【題目】某小組同學設計了如圖所示的實驗裝置來進行實驗探究：

I.氨的催化氧化(4NH3+5O2 4NO+6H2O）：

(1)A中加入的是一種黑色的固體，B裝置是制備___________的裝置，D中裝的試劑為___________。

(2)甲、乙同學分別按圖示裝置進行實驗，一段時間后，裝置G中的溶液都變成藍色，甲觀察到裝置F中有紅棕色氣體，乙觀察到裝置F中有白煙生成。G中溶液變藍的原因是(用離子方程式表示)______________________，白煙的成分為___________。甲、乙兩同學分析了F裝置現(xiàn)象不同的原因，乙同學通過改變實驗操作：______________________，也在F中看到了紅棕色氣體生成。

Ⅱ.測定SO2轉化為SO3的轉化率：

已知：SO3的熔點是16.8℃，沸點是44.8℃。

(3)根據(jù)實驗需要，應將F、G處替換成圖中的裝置(填序號)F.___________G._________。

(4)在A中加入 a mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸反應，當反應結束時，讓B裝置繼續(xù)再反應一段時間，最后測得G處裝置增重bg，則此時SO2的轉化率為___________(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(5)丙同學觀察整套裝置后，推斷該實驗結果必定偏高，他更換了一個三孔橡皮塞，改動裝置后重新實驗，獲得了更符合實際的轉化率。請推斷他對裝置的改動是___________。

Answer 1

【答案】NH3 堿石灰 3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O NH4NO3 調節(jié)K1和K2，適當增加A或減少B中氣體流量 ③ ④ (64a-b)/64a×100% 將A處橡皮塞換成三孔橡皮塞，將D后導管插入A中，使氧氣通過A裝置排除殘留的SO2

【解析】

由題意知E中發(fā)生氨的催化氧化反應，結合D為球形干燥管，故A用于制O2，B用于制NH3，E中發(fā)出氨的催化氧化反應，F、G對產物進行檢驗。

（1）B中產生的氣體用球形干燥管除雜，應是干燥NH3，故B裝置用于制備NH3，D中藥品為堿石灰；

（2）生成的NO與O2反應得NO2，然后與G中水反應生成HNO3，HNO3可將Cu氧化為Cu2+使溶液顯藍色，離子反應方程式為3Cu + 8H++2NO3-=== 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O ，F中NO2可與水蒸氣反應產生HNO3，E中未反應的NH3進入F中生成白煙NH4NO3；在F中看到了紅棕色氣體，應讓O2過量將NH3反應完全，采取操作為：調節(jié)K1和K2，適當增加A或減少B中氣體流量；

（3）SO3的熔點是16.8℃，故F可改為③將SO3冷凝，G改為④用堿石灰吸收SO2，通過測量反應前SO2的量和G中增重，即可算出SO2的轉化率；

（4）反應前m(SO2)=64ag,反應后剩余SO2質量為bg，則SO2的轉化率為(64a-b)/64a×100%；

（5）A中殘留部分SO2將導致測定轉化率偏大，可將B中產生O2通過A，使SO2的排除，進入E中充分反應，故答案為：將A處橡皮塞換成三孔橡皮塞，將D后導管插入A中，使氧氣通過A裝置排除殘留的SO2。