Question

下圖所示為常見(jiàn)氣體制備、分離、干燥和性質(zhì)驗(yàn)證的部分儀器裝置（加熱設(shè)備及夾持固定裝置均略去），請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問(wèn)題（儀器裝置可任意選用，必要時(shí)可重復(fù)選擇，a、b為活塞）．

（1）若氣體入口通入CO和CO₂的混合氣體，E內(nèi)放置CuO，選擇裝置獲得純凈干燥的CO，并驗(yàn)證其還原性及氧化產(chǎn)物，所選裝置的連接順序?yàn)開(kāi)_____（填字母代號(hào)）．能驗(yàn)證CO氧化產(chǎn)物的現(xiàn)象是______．
（2）停止CO和CO₂混合氣體的通入，E內(nèi)放置Na₂O₂，按A→E→D→B→H裝置順序制取純凈干燥的O₂，并用O₂氧化乙醇．此時(shí)，活塞a應(yīng)______，活塞b應(yīng)______．需要加熱的儀器裝置有______ （填字母代號(hào)），m中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______．
（3）若氣體入口改通空氣，分液漏斗內(nèi)改加濃氨水，圓底燒瓶?jī)?nèi)改加NaOH固體，E內(nèi)放置鉑銠合金網(wǎng)，按A→G→E→D裝置順序制取干燥的氨氣，并驗(yàn)證氨的某些性質(zhì)．
①裝置A中能產(chǎn)生氨氣的原因是______．
②實(shí)驗(yàn)中觀察到E內(nèi)有紅棕色氣體出現(xiàn)，證明氨氣具有______性．
（4）圖1所示為實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的發(fā)生裝置，檢查該裝置氣密性的操作是______．請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫(huà)出收集氨氣的裝置圖______．

Answer 1

解：（1）要獲得純凈干燥的CO就必須用A中的NaOH溶液吸收CO₂，并通過(guò)C中的澄清石灰水不變渾證明CO₂已被完全吸收，再通過(guò)B濃硫酸干燥CO氣體．CO通過(guò)E中加熱的CuO被氧化成CO₂，被C中澄清石灰水吸收變渾濁，證明CO還原性及氧化產(chǎn)物．所選裝置的連接順序?yàn)锳CBECF，
故答案為：ACBECF；AB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之間的C裝置中溶液變渾濁；
（2）停止CO和CO₂混合氣體的通入就要關(guān)閉活塞a，打開(kāi)活塞b放入稀H₂SO₄與NaOH 發(fā)生中和反應(yīng)，放熱有水蒸氣從A裝置中出來(lái)，與E中Na₂O₂反應(yīng)就會(huì)有O₂生成，副產(chǎn)物NaOH進(jìn)入D中，O₂以B中濃H₂SO₄干燥再進(jìn)入H裝置將乙醇蒸氣與O₂能守加熱的銅絲網(wǎng)被氧化成乙醛，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：關(guān)閉；打開(kāi)；k、m；2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O；
（3）①利用平衡移動(dòng)以及氨氣在溶液中的溶解度分析，氫氧化鈉溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出；氫氧化鈉吸水，促使氨放出；氫氧化鈉電離出的OH^-增大了氨水中OH^-濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出，
故答案為：氫氧化鈉溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出；氫氧化鈉吸水，促使氨放出；氫氧化鈉電離出的OH^-增大了OH^-濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出；
②氨氣通過(guò)G中堿石灰被干燥，在E中鉑銠合金的催化作用下與O₂反應(yīng)，被氧化成NO，NO接觸O₂就會(huì)被氧化成紅棕色的NO₂氣體．NH₃被O₂氧化則證明氨氣具有還原性，故答案為：還原；
（4）制備氨氣前檢驗(yàn)裝置的氣密性為：將導(dǎo)管的一端放入水中，加熱試管一會(huì)兒，若導(dǎo)管口有連續(xù)的氣泡冒出時(shí)，停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并在導(dǎo)管口形成一高于液面的穩(wěn)定水柱，則氣密性好；收集氣體用向下排氣法收集，裝置為，
故答案為：將導(dǎo)管的一端放入水中，加熱試管一會(huì)兒，若導(dǎo)管口有連續(xù)的氣泡冒出時(shí)，停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并在導(dǎo)管口形成一高于液面的穩(wěn)定水柱，則氣密性好；；
分析：（1）用NaOH溶液澄清石灰水除去CO₂，用濃硫酸干燥CO，用CuO氧化CO，用澄清石灰水檢驗(yàn)CO的氧化產(chǎn)物，燃燒法除去多余的CO；
（2）停止CO和CO₂混合氣體的通入，a應(yīng)關(guān)閉，b打開(kāi)，濃硫酸與NaOH溶液反應(yīng)放出熱量，加快A中的水的蒸發(fā)，H₂O與E中Na₂O₂反應(yīng)可生成O₂，加熱k有利于CH₃CH₂OH的揮發(fā)，加熱m，CH₃CH₂OH與O₂反應(yīng)生成CH₃CHO，
（3）①利用平衡移動(dòng)以及氨氣在溶液中的溶解度分析；
②NH₃被O₂氧化則證明氨氣具有還原性．
（4）裝置氣密性檢驗(yàn)的原理是：通過(guò)氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來(lái)判斷裝置氣密性的好壞．氨氣比空氣輕極易溶于水，需要用向下排氣法收集．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了氣體的制備、收集、分離、干燥和性質(zhì)驗(yàn)證，氣密性檢查，還考查了教材中的多方面核心知識(shí)內(nèi)容，如Na₂O₂的性質(zhì)，乙醇的脫氫氧化反應(yīng)，氨的催化氧化反應(yīng)等，可以說(shuō)考查的內(nèi)容相當(dāng)豐富．而且一套實(shí)驗(yàn)儀器用于多種實(shí)驗(yàn)這在高考題中也非常少見(jiàn)．