Question

下圖為某套實驗裝置示意圖，無法看到實驗說明，加熱裝置已經省略．

（一）甲同學認為當D處盛放V₂O₅作催化劑時，此套裝置可用于合成物質X，并預測E處冰水冷卻的U型管中將有固體X出現．
（1）事實上此裝置所附實驗說明符合甲同學的推斷，那么A中所發生的反應的化學反應方程式是:__________，C裝置中盛放的液體藥品的名稱是______________。
（2）甲同學方案中為了提高A裝置產物的轉化率，可以增大B裝置產物的通入量，欲知A、B兩裝置中產物在D中的通入量，可通過觀察__________得知．
（3）本實驗在設計上_________（填有、無）缺失之處？若有請給出改進方案。（若無，此問可不答）
（二）乙同學認為若D處盛放鉑銠合金網作催化劑，則此套裝置也可用于合成物質Y，并預測E處冰水冷卻的U型管中將有紅棕色氣體生成，且越接近U型管底部顏色越淺．
（4）寫出乙同學認為的D裝置中發生反應的化學方程式_________________________________。
（5）對于A處，乙認為不需加熱裝置。則A處儀器中分別放置的藥品為:分液漏斗中____________圓底燒瓶中_________
（6）若要用上述裝置完成乙同學所認為的實驗，且C處所起作用與合成X時所起作用基本一致，那么C處的廣口瓶應改為__________所裝藥品為_____________。

Answer 1

（1）Na₂SO₃+H₂SO₄®Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑; 濃硫酸 
（2）C中兩導管口氣泡的逸出速率
（3）有; 應在E與F之間連接一個防倒吸裝置
（4）4NH₃+5O₂4NO+6H₂O（2NO+O₂®2NO₂不寫也可以）
（5）濃氨水; 固體NaOH（或生石灰或堿石灰）
（6）U形管或干燥管; 堿石灰

試題分析：
（1）V₂O₅是SO₂氧化為SO₃的催化劑。所以該裝置是用于合成SO₃的裝置。A是制取SO₂的裝置，在A中所發生的反應的化學反應方程式Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑; B是制取O₂的裝置，反應原理為2KClO₃2KCl+3O₂↑。在裝置C中裝有濃硫酸，其作用是一是干燥氣體；二是通過觀察氣泡來混合氣體。
（2）反應2SO₂+ O₂2SO₃是可逆反應，為了提高SO₂的轉化率，可以通過增大O₂的濃度的方法來實現。欲知A、B兩裝置中產物在D中的通入量，可通過觀察C裝置中兩導管口氣泡的逸出速率得知．
（3）本實驗在設計上有缺陷。由于E降溫導致整個裝置中的氣體壓強減小，這樣F中的液體容易倒吸至裝置E中，導致實驗失敗。改進的措施是在E與F之間連接一個防倒吸裝置。
（4）鉑銠合金網作催化劑是氨氣催化氧化的催化劑。A裝置用于制取氨氣，反應的方程式為：Ca(OH)₂+2NH₄Cl2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂,B裝置用于制取O₂，反應的方程式為：2KClO₃  2KCl+3O₂↑。在Ｃ裝置中干燥并混合氣體，在Ｄ中發生反應：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O。在E中發生反應2NO+O₂=2NO₂得到紅棕色的NO₂。
（5）對于A處，若不需加熱裝置。則A處儀器中分別放置的藥品為:分液漏斗中裝濃氨水，圓底燒瓶中CaO、Ca(OH)₂、NaOH、堿石灰等有吸水性的物質。這些物質吸水放熱，可以使一水合氨分解產生氨氣。
（6）由于氨氣是堿性氣體，所以若要用上述裝置完成乙同學所認為的實驗，且C處所起作用與合成X時所起作用基本一致，那么C處的廣口瓶應改為U形管或干燥管; 所裝藥品為堿性干燥劑如堿石灰₃、NO的原料氣的制取、混合、干燥、合成、注意事項等實驗操作和反應原理等知識。