Question

如圖所示裝置是用于氣體制備、干燥、性質驗證、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燒瓶內除了能產生O₂外，還能產生大量NH₃．能產生大量NH₃的原因是：
a．Na₂O₂與水反應，使溶劑減少，降低NH₃的溶解量，使氨氣逸出；
b．Na₂O₂與水反應，放熱，使氨氣逸出；
c．

Na₂O₂與水反應生成OH^-，c（OH^-）增大，抑制NH₃?H₂O的電離，有利于NH₃的逸出

；
②用產生的氣體做氨的催化氧化實驗，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當制備H₂、驗證H₂還原性并檢驗H₂的氧化產物，儀器連接順序A→C→B→B→D時，兩次使用B裝置，第一個B裝置中反應的化學方程式為

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

防止空氣中的水進入裝置，干擾H₂氧化產物的檢驗

．
②上述實驗中如果使用的是純鋅，反應速度往往較慢，為了加快H₂產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（雜質不與稀H₂SO₄反應），稀H₂SO₄及B裝置中固體足量，反應后測得第一個B裝置質量的變化Y g，則鋅片純度為

65Y

16X

．

Answer 1

分析：（1）①根據濃氨水和過氧化鈉的性質分析，過氧化鈉能和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，且該反應是放熱反應；濃氨水有揮發性，溫度越高揮發性越強，且氨水呈堿性，據此分析；
②用產生的氣體做氨的催化氧化實驗，需要的裝置有干燥裝置、反應裝置、尾氣處理裝置；
（2）①當制備H₂、驗證H₂還原性并檢驗H₂的氧化產物，需要的裝置有制備H₂裝置、驗證H₂還原性裝置、檢驗H₂的氧化產物裝置和防止干擾裝置，用氧化銅驗證氫氣的還原性，用無水硫酸銅驗證氫氣的氧化產物，用干燥管防止空氣成分的干擾；
②根據影響化學反應速率的因素分析，影響因素有濃度、溫度、催化劑等；先根據B裝置質量減少的量計算需要的氫氣的量，根據氫氣的質量計算需要鋅的質量，再根據質量分數公式計算即可．

解答：解：（1）①過氧化鈉能和水反應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與水反應生成OH^-，c（OH^-）增大，抑制NH₃?H₂O的電離，有利于NH₃的逸出；
②用產生的氣體做氨的催化氧化實驗，產生的氨氣中含有水蒸氣，所以需要干燥裝置，則，應選擇裝置D；氨氣和氧氣的反應需要反應裝置，需要裝置B；反應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，所以裝置連接順序為D→B→E，
故答案為：D→B→E；
（2）當制備H₂、驗證H₂還原性并檢驗H₂的氧化產物，需要的裝置有制備H₂裝置、驗證H₂還原性裝置、檢驗H₂的氧化產物裝置和防止干擾裝置，用氧化銅驗證氫氣的還原性，用無水硫酸銅驗證氫氣的氧化產物，用干燥管防止空氣成分的干擾．
①氫氣和氧化銅反應生成銅和水，所以氫氣和氧化銅的反應方程式為H₂+CuO

△   .

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

△   .

 H₂O+Cu；無水CuSO₄；防止空氣中的水進入裝置，干擾H₂氧化產物的檢驗；
②a、溫度越高，反應速率越大，所以將燒瓶放入熱水中能加快反應速率，故正確；
b、濃硫酸和鋅反應不生成氫氣，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，反應速率不變，故錯誤；
故選a、c；
③第一個B裝置質量的變化是Yg，減少的質量為氧元素的質量．
H₂+CuO

△   .

 H₂O+Cu   質量減少 
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是解本題的關鍵．