Question

下圖為某套實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中加熱裝置和部分藥品等均已經(jīng)省略（裝置①和裝置②為氣體發(fā)生裝置）。

（1）甲同學(xué)用此裝置（在A、B間增加一盛有濃硫酸的洗氣瓶）制備NO2并驗(yàn)

證其性質(zhì)。裝置①用于實(shí)驗(yàn)室制備NH3，用裝置②制備過量O2。裝置①中發(fā)生

反應(yīng)的化學(xué)方程式是                 。B處冰水冷卻的U型管中有紅棕色氣

體生成且越接近U型管底部顏色越淺，請(qǐng)解釋原因                        。

（2）乙同學(xué)用此套裝置合成SO3，B處冰水冷卻的U型管中有固體出現(xiàn)。C中

若盛放酸性K2Cr2O7溶液，則在C中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是              （生成物中Cr以Cr3+形式存在）；現(xiàn)欲制得純凈干燥的SO3，若C中盛放NaOH溶液，則此裝置中存在明顯不足，應(yīng)如何改進(jìn)                    （從下面給出的實(shí)驗(yàn)裝置中選擇字母標(biāo)號(hào)補(bǔ)充或替換，并用簡(jiǎn)要文字說明補(bǔ)充和替換的位置）。

 

（3）丙同學(xué)擬驗(yàn)證NO能被氨氣還原并測(cè)算其轉(zhuǎn)化率（裝置①、裝置②分別制

NO和NH3），將上述裝置A、B、C分別換成下列⑤、⑥、⑦。

請(qǐng)回答：裝置⑦的作用可能是            ；若進(jìn)入裝置⑤的NO共22.4L（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），氨氣過量，最后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LN2，則NO的轉(zhuǎn)化率是             。

 

Answer 1

（1）實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的反應(yīng)是，2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+NH3+2H2O 因?yàn)榘睔獯呋�氧化生成NO，2NO+O2=2NO2，2NO2（紅棕）N2O4（無色），正反應(yīng)是放熱，U型管底部的溫度降低，上述平衡向右移動(dòng)，NO2的濃度降低，顏色變淺。

（2）Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O

將e、m依次連接在B、C之間或?qū)�C裝置換成f

（3）吸收未反應(yīng)的NO    60%

【解析】（1））實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的反應(yīng)是，2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+NH3+2H2O 因?yàn)榘睔獯呋�氧化生成NO，2NO+O2=2NO2，2NO2（紅棕）N2O4（無色），正反應(yīng)是放熱，U型管底部的溫度降低，上述平衡向右移動(dòng)，NO2的濃度降低，顏色變淺。

（2）酸性K2Cr2O7溶液氧化未反應(yīng)的二氧化硫，

Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O，此裝置中存在明顯不足是易發(fā)生倒吸且空氣的水蒸氣進(jìn)入B中，得不到純凈干燥的三氧化硫，需在B、C之間依次加裝置e、m，e裝置防止空氣的水蒸氣進(jìn)入B，m是安全瓶的起防止倒吸，或?qū)�C裝置換成f裝置，既可以吸收二氧化硫，還可防倒吸現(xiàn)象，防止水蒸氣進(jìn)入B中。

（3）裝置⑥的作用是吸收未反應(yīng)的的氨氣，則⑦的作用是吸收未反應(yīng)的NO；根據(jù)反應(yīng)方程式有6NO—5N2，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LN2,消耗NO的物質(zhì)的量為0.6mol,原有NO的物質(zhì)的量是22.4L/22.4L/mol=1mol，則NO轉(zhuǎn)化率是60%。