Question

化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下列有关实验装置的相关问题：

Ⅰ.下图A为“人教版”教材制备乙酸乙酯的实验装置，甲同学认为下图B装置进行酯化反应效果比A 要好，他的理由是______________________________；乙同学经查阅资料认为下图C装置进行酯化反应效果更好，他的理由是 ________________________________。

Ⅱ.某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。(已知:C+4HNO₃ (浓) 4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O)

（1）甲同学的实验应该在___________中进行，才符合化学实验安全性的要求。

（2）乙同学认为红棕色气体不一定是碳与浓硝酸发生反应而得，所以他认为甲同学观点是错误的，他的理由是___________________________ (用化学方程式表示)，为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”，从而改进了实验装置如图2所示。

（3）常温下存在：2NO₂ N₂O₄请用平衡移动原理解释B装置的作用_______________________________________________________（用文字表述）。

（4）C装置中出现的现象是_________________，经检测C的溶液中还含有少量氮元素，只以NO₃^－形式存在，写出生成该离子的离子方程式 ___________________________。

Answer

便于冷凝回流，减少反应物损失 既能冷凝回流又能及时分离出反应生成的水，有利于酯的生成 通风橱 4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O 降低温度N2O4液化，平衡右移，除去混合气体中的NO2 C中溶液变浑浊(或产生白色沉淀) 4NO2+O2+4OH- = 4NO3- +2H2O

【解析】Ⅰ.图B装置进行酯化反应效果比A 要好，理由是改进后加了冷凝装置，便于冷凝回流，减少反应物损失；图C装置进行酯化反应效果更好，能减小生成物的浓度，理由是既能冷凝回流又能及时分离出反应生成的水，有利于酯的生成 ；Ⅱ.（1）甲同学的实验没有考虑NO2气体的毒性，应该在通风橱进行；（2）红棕色气体不一定是碳与浓硝酸发生反应而得，也可能是浓硝酸受热分解得到的，4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O；（3）常温下存在：2NO2 N2O4，B装置降低温度N2O4液化，平衡右移，除去混合气体中的NO2；（4）C装置中CO2＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋H2O,出现的现象是 C中溶液变浑浊(或产生白色沉淀)，经检测C的溶液中还含有少量氮元素，C中出现NO3―的离子方程为：4NO2+O2+4OH- = 4NO3- +2H2O