高中化学试题解析54
1、某实验小组设计如图所示装置制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，部分夹持装置省略。
已知：
性质活泼，受潮易分解，露置空气中易被氧化成硫酸钠。
(1)仪器组装结束，检查装置气密性并加入实验药品，开始实验需进行的第一步操作是________。
(2)装置Ⅱ中的试剂最好选用_______，该装置的作用是__________。
(3)装置Ⅳ用于处理尾气，可选用的合理装置为_________(填字母)。
答案：
(1)打开装置Ⅰ的弹簧夹，通入N2排出装置中的空气，然后关闭弹簧夹
(2)饱和亚硫酸氢钠溶液
通过观察气泡调控SO2的生成速率；作安全瓶
(3)bd
分析：
实验目的是制备焦亚硫酸钠，实验原理是二氧化硫与亚硫酸钠反应生成焦亚硫酸钠：
焦亚硫酸钠还原性很强，在空气中易被氧气氧化，在制取之前先用不活泼的氮气排净装置中的空气，让反应在保护气氛中进行。
在装置Ⅰ中用浓硫酸和亚硫酸钠制备二氧化硫：
装置Ⅱ可通过导管口的气泡来观察二氧化硫气体的生成速率，然后通过控制分液漏斗的活塞来控制产生二氧化硫气体的量。长颈漏斗可用于平衡装置内外的压强，起到安全的作用。
装置Ⅲ中，二氧化硫与亚硫酸钠反应生成焦亚硫酸钠。
装置Ⅳ用于尾气处理，用NaOH溶液吸收多余的二氧化硫，防止其污染环境。但二氧化硫与NaOH反应较快，需要防倒吸。装置a用橡胶塞塞住瓶口，会导致装置内气压过大，易出现安全事故；装置c中漏斗浸没在溶液下，不能防倒吸；装置b、d中溶液如果被倒吸，会在重力的作用下回落。
2、某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2。
该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)。
(1)甲装置中主要仪器的名称为________。
(2)乙装置中，用黏合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至________。
欲使反应停止，关闭活塞K1即可，此时装置中的现象是_______。
(3)丙装置可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，安全管中的现象是_________，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以采取的安全措施是_______。
(4)丙装置的特点是_______(填序号)。
a．可以控制制备反应的开始和结束
b．可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c．与乙装置相比，产物中的O2含量高、杂质种类少
答案：
(1)分液漏斗、锥形瓶
(2)刚好没过MnO2固体
试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离
(3)液面上升
打开弹簧夹K2
(4)ab
分析：
实验目的是制备氧气，实验原理是在催化剂的作用下过氧化氢分解得到氧气。
实验中使用的催化剂有二氧化锰、金属铂。
从反应条件和反应物的聚集状态知，反应是固体和液体不加热制气体。
装置甲是固体和液体加热制气体的经典装置，装置乙是启普发生器的改进装置，可以随时控制反应的发生和停止。用黏合剂将粉末状二氧化锰制成团，放在多孔塑料片上，从长颈漏斗中加入过氧化氢溶液，溶液没过二氧化锰固体时，可快速产生氧气。如果需要让反应停止，可关闭活塞K1，此时气体还在生成，使容器内压强增大，将试管中的溶液压回到长颈漏斗中，溶液与二氧化锰分离后反应停止。
装置丙改用金属Pt作催化剂，将铂制成可上下移动、下端绕成螺旋状的铂丝，也可控制反应的发生和停止。将铂丝插入过氧化氢溶液中，可催化分解过氧化氢产生氧气；将铂丝往上抽离溶液，反应会停止。安全管可用于平衡装置内外气压，如果气压过大，溶液会压入安全管，液面上升，还可打开弹簧夹K2，使烧瓶内压强降低。
装置丙与乙都可控制反应的发生和停止，还可利用螺旋状铂丝与溶液的接触面积控制反应速率，接触面积越大反应速率越快。两个装置相比，除了催化剂的种类不同，容器的容积不同外，生成气体中氧气的含量和杂质种类没有区别。
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云水散人
