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）．請根據(jù)下列要求回答問題．

（1）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．Na₂O₂與水反應(yīng)，使溶劑減少，降低NH₃的溶解量，使氨氣逸出；
b．Na₂O₂與水反應(yīng)，放熱，使氨氣逸出；
c．

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)，各儀器裝置按氣流方向（從左到右）連接順序是：A→

D

→

B

→

E

．
（2）若燒瓶中盛裝X g Zn片，分液漏斗中盛裝稀H₂SO₄，則：
①當(dāng)制備H₂、驗(yàn)證H₂還原性并檢驗(yàn)H₂的氧化產(chǎn)物，儀器連接順序A→C→B→B→D時(shí)，兩次使用B裝置，第一個B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

H₂+CuO

△   .

H₂O+Cu

、第二個B裝置中所盛的藥品是

無水CuSO₄

；D裝置的作用是

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)中如果使用的是純鋅，反應(yīng)速度往往較慢，為了加快H₂產(chǎn)生的速率可采取的方法有

a、c

a、將燒瓶放入熱水中．b、將稀H₂SO₄改為濃H₂SO₄．c、在稀H₂SO₄溶液中滴入少量CuSO₄．d、在稀H₂SO₄中加入少量固體NaCl．
③若鋅片不純（雜質(zhì)不與稀H₂SO₄反應(yīng)），稀H₂SO₄及B裝置中固體足量，反應(yīng)后測得第一個B裝置質(zhì)量的變化Y g，則鋅片純度為

65Y

16X

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)濃氨水和過氧化鈉的性質(zhì)分析，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)，且氨水呈堿性，據(jù)此分析；
②用產(chǎn)生的氣體做氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)，需要的裝置有干燥裝置、反應(yīng)裝置、尾氣處理裝置；
（2）①當(dāng)制備H₂、驗(yàn)證H₂還原性并檢驗(yàn)H₂的氧化產(chǎn)物，需要的裝置有制備H₂裝置、驗(yàn)證H₂還原性裝置、檢驗(yàn)H₂的氧化產(chǎn)物裝置和防止干擾裝置，用氧化銅驗(yàn)證氫氣的還原性，用無水硫酸銅驗(yàn)證氫氣的氧化產(chǎn)物，用干燥管防止空氣成分的干擾；
②根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析，影響因素有濃度、溫度、催化劑等；先根據(jù)B裝置質(zhì)量減少的量計(jì)算需要的氫氣的量，根據(jù)氫氣的質(zhì)量計(jì)算需要鋅的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可．

解答：解：（1）①過氧化鈉能和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，所以氫氧化鈉溶液含有大量的氫氧根離子，氨水能電離出氫氧根離子，所以過氧化鈉與水反應(yīng)生成的氫氧根離子使溶液中的氫氧根離子的濃度增大，抑制氨水的電離，有利于氨氣的逸出，
故答案為：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)生的氨氣中含有水蒸氣，所以需要干燥裝置，則，應(yīng)選擇裝置D；氨氣和氧氣的反應(yīng)需要反應(yīng)裝置，需要裝置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，則選擇裝置E，所以裝置連接順序?yàn)镈→B→E，
故答案為：D→B→E；
（2）當(dāng)制備H₂、驗(yàn)證H₂還原性并檢驗(yàn)H₂的氧化產(chǎn)物，需要的裝置有制備H₂裝置、驗(yàn)證H₂還原性裝置、檢驗(yàn)H₂的氧化產(chǎn)物裝置和防止干擾裝置，用氧化銅驗(yàn)證氫氣的還原性，用無水硫酸銅驗(yàn)證氫氣的氧化產(chǎn)物，用干燥管防止空氣成分的干擾．
①氫氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和水，所以氫氣和氧化銅的反應(yīng)方程式為H₂+CuO

△   .

 H₂O+Cu；水能使無水硫酸銅變藍(lán)色，所以可用無水硫酸銅檢驗(yàn)H₂的氧化產(chǎn)物；空氣有水蒸氣，水蒸氣的存在干擾H₂氧化產(chǎn)物的檢驗(yàn)，所以D裝置的作用是防止空氣中的水進(jìn)入裝置，干擾H₂氧化產(chǎn)物的檢驗(yàn)，
故答案為：H₂+CuO

△   .

 H₂O+Cu；無水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)；
②a、溫度越高，反應(yīng)速率越大，所以將燒瓶放入熱水中能加快反應(yīng)速率，故正確；
b、濃硫酸和鋅反應(yīng)不生成氫氣，所以將稀H₂SO₄改為濃H₂SO₄不能加快生成氫氣的反應(yīng)速率，故錯誤；
c、在稀H₂SO₄溶液中滴入少量CuSO₄，鋅能置換出銅，鋅、銅和稀硫酸組成原電池，所以能加快反應(yīng)速率，故正確；
d、在稀H₂SO₄中加入少量固體NaCl，加少量固體氯化鈉，硫酸濃度不變，反應(yīng)速率不變，故錯誤；
故選a、c；
③第一個B裝置質(zhì)量的變化是Yg，減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量．
H₂+CuO

△   .

 H₂O+Cu   質(zhì)量減少 
2g                   16g

Y

8

g                  Yg
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65g            2g 

65Y

16

g         

Y

8

g                  
則鋅片純度為=

65Y 16 g

Xg

=

65Y

16X

，
故答案為：

65Y

16X

．

點(diǎn)評：本題考查了常見氣體的制備原理及裝置選擇，難度較大，明確選擇裝置的依據(jù)是解本題的關(guān)鍵．