Question

图1为某套实验装置的示意图，其中加热装置和部分药品等均已省略（装置Ⅰ和装置Ⅱ为气体发生装置）。   

（1）甲同学用此装置（在A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶）

制备NO₂并验证其性质。

①装置Ⅰ用于实验室制备NH₃，装置Ⅱ制备过量O₂。装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为_____________________。

②也可以将制气体装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ合并为一个装置，如图2所示。若分液漏斗中盛装浓氨水，则D中的固体试剂为_______（填化学式），E中的试剂为____________。

（2）乙同学用此套装置合成SO₃，B装置U形管中有固体出现。

①实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。 若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，如果已有25.0%的亚硫酸钠（质量分数）被氧化为硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠的质量为______g（保留一位小数）。

②现欲制得纯净干燥的SO₃，若图1装置C中盛放NaOH溶液，则此装置中存在明显不足：

a.C中的水蒸气可能进入B中与SO₃反应；b.____________________________________。

应如何改进：______________________________（从下图给出的实验装置中选择字母标号补充或替换，并用简要文字说明补充和替换的位置）。

（3）丙同学拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率（装置Ⅰ、装置Ⅱ分别制取NO和NH₃)，将图1装置中A、B、C分别换成图5中装置Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ。

①写出氨气被NO氧化的化学方程式：___________________________。

②装置Ⅶ的作用可能是__________________________。

③若进入装置Ⅴ的NO共22.4L（已折算为标准状况，下同），氨气过量，最后收集到11.2LN₂，则NO的转化率是__________________________。

Answer

2NH 4 Cl+Ca(OH)2CaCl 2 +2NH 3 +2H2O Na2O2 碱石灰 25.2 C中会发生倒吸现象 将C改为f装置 4NH3+6NO 5N2+6H2O 吸收NO 60%

【解析】(1)①装置I用于实验室制备NH3，化学反应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；

②装置Ⅰ用于实验室制备NH3，装置Ⅱ制备过量O2，制备NO2并验证其性质，如果将可以将制气体装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ合并为一个装置，分液漏斗中盛装浓氨水，则D中的固体试剂为过氧化钠，过氧化钠与水反应放出氧气，同时反应放热，促使氨水分解放出氨气，氨的催化氧化需要干燥的气体反应，防止炸裂硬质玻璃管，因此E中的试剂为碱石灰，故答案为：Na2O2；碱石灰；

(2)①3.36L(标准状况)二氧化硫的物质的量为=0.15mol，设该亚硫酸钠的质量为x，则=0.15mol，解得x=25.2g，故答案为：25.2；

②现欲制得纯净干燥的SO3，若图1装置C中盛放NaOH溶液，氢氧化钠溶液中的水蒸气会通过导管进入B中与SO3反应，三氧化硫与氢氧化钠反应容易产生倒吸现象，为了避免倒吸，可以将C改为f装置，故答案为：C中会发生倒吸现象；将C改为f装置；

(3)①氨气被NO氧化生成氮气和水，反应的化学方程式为4NH3+6NO 5N2+6H2O，故答案为：4NH3+6NO 5N2+6H2O；

②装置I、装置II分别制NO和NH3，在V中二者发生氧化还原反应生成氮气，可能混有NO或氨气，装置Ⅵ可吸收水或氨气，因一氧化氮与二价铁形成配位键，溶液中淡绿色的二价铁变成棕色的一氧化氮配合物，反应为FeSO4+NO=Fe(NO)SO4，装置Ⅶ的作用吸收未反应的NO，故答案为：吸收NO；

③在一定条件下反应中气体的体积之比等于物质的量之比，

 6NO+4NH3═5N2+6H2O

    6         5

    V        11.2L

＝，解得V=13.44L，则NO的转化率为×100%=60%，故答案为： 60%。