Question

1．某同学设计如图1所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去），请回答下列问题：

实验	药品	制取气体	量气管中的液体
Ⅰ	Cu、稀HNO3		H2O
Ⅱ	NaOH固体、浓氨水	NH3
Ⅲ	镁铝合金、足量NaOH溶液	H2	H2O

（1）实验过程中，使用分液漏斗滴加液体的操作是打开分液漏斗上口塞子，旋开下面的开关，慢慢滴加；
（2）该同学认为实验I可通过收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度，你认为是否可行？不可行（填“可行”或“不可行”），原因是NO会与装置中空气反应；生成NO₂溶于水
（3）实验Ⅱ中量气管中的液体最好是C（填字母编号，下同）
A．浓NaOH溶液    B．氨水    C．煤油    D．氯化铵溶液
该实验剩余的NH₃需吸收处理．以下各种尾气吸收装置中，不能防止倒吸的是图2中的BE．

（4）写出实验Ⅲ中涉及的离子反应方程式2Al+2H₂O+2OH^-=2AlO₂^-+3H₂↑；
（5）实验Ⅲ获得如表数据（气体体积均已换算成标准状况，忽略滴入液体体积对气体体积的影响）

编号	镁铝合金质量	量气管第一次读数	量气管第二次读数
①	1.0g	10.0mL	346.3mL
②	1.0g	10.0mL	335.0mL
③	1.0g	10.0mL	345.7mL

根据表中数据，可计算出镁铝合金中铝的质量分数为27%．

Answer 1

分析 （1）滴加液体要先打开塞子；
（2）实验Ⅰ装置中有空气，一氧化氮与空气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水；
（3）氨气极易溶于水，量气管中的液体应该不含水且不与氨气反应，最好用煤油；极易溶于水的气体，若吸收时导管伸入水中，由于气体溶于水，导致装置内压强急剧降低，外界大气压压着液体进入，产生倒吸现象；
（4）铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气；
（5）实验Ⅲ，铝和氢氧化钠反应，根据量气管的第二次读数-第一次读数=生成氢气的体积，求出生成氢气的平均值，再求出合金中铝的质量，最后计算出镁铝合金中铝的质量分数．

解答 解：（1）用分液漏斗滴加液体时，先打开分液漏斗上口塞子，旋开下面的开关，慢慢滴加，故答案为：打开分液漏斗上口塞子，旋开下面的开关，慢慢滴加；
（2）一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮可与水反应生成一氧化氮和硝酸；装置Ⅰ中有空气，一氧化氮会与装置中的空气反应，生成的二氧化氮溶于水并与水反应，使测得的一氧化氮体积不准，所以不可以通过实验I收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度，故答案为：NO会与装置中空气反应，生成NO₂溶于水；
（3）氨气为碱性气体，极易溶于水，量气管中的液体应该不含水且不与氨气反应，浓NaOH溶液、氨水、氯化铵溶液中含有水，氨气被水吸收，而氨气不溶于煤油，所以量气管中液体最好是煤油，故C正确；
A、对于极易溶于水的气体，吸收装置中的导管外联双球状导管内伸入到液体中，液体进入双球内，防止进入前端装置，能防止倒吸，故A正确；
B、吸收装置中的导管下联漏斗，漏斗口伸入液面以下，易吸收易溶性气体，不能防止倒吸，故B错误；
C、对于极易溶于水的气体，吸收装置中的导管与干燥管连接，当水进入干燥管内，烧杯内液面下降低于导管口，液体又流落到烧杯中，能防止倒吸，故C正确；
D、氨气极易溶于水，不溶于四氯化碳，所以导管通入四氯化碳中，气泡向上到水层溶解，能防止倒吸，故D正确；
E、氨气极易溶于水，导管插入溶液中形成喷泉，进气管在烧瓶口，液体经进气管倒流入前端装置，产生倒吸，故E错误；
F、氨气极易溶于水，导管插入溶液中形成喷泉，进气管在烧瓶底部，液体不能流入前端装置，能防止倒吸，故F正确；
所以能防倒吸的吸收装置有ACDF，
故答案为：C；BE；
（4）铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应方程式2Al+2H₂O+2OH^-=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案为：2Al+2H₂O+2OH^-=2AlO₂^-+3H₂↑；
（5）第2次测量数据误差较大，应该舍弃，铝和氢氧化钠反应生成氢气的体积为：=$\frac{（346.3-10.0）+（345.7-10）}{2}$=336.0mL=0.336L，
设生成0.3323L氢气，需铝的质量为x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
54g                    3×22.4L
x                       0.336L
则：x=$\frac{54g×0.336L}{3×33.4L}$=0.27g，
铝的质量分数为：$\frac{0.27g}{1.0g}$×100%=27.0%，
故答案为：27%．

点评 本题考查了物质性质实验方案的设计方法，题目难度中等，明确常见物质的性质及实验操作基本方法为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算能力．