题目内容

8．某同学设计如图所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去）

实验药品制取气体量气管中的液体
①Cu、稀HNO3H2O
②NaOH固体、浓氨水NH3
③Na2CO3固体、稀H2SO4CO2
④镁铝合金、NaOH溶液（足量）H2H2O
请回答下列问题：
（1）简述如何检查该装置的气密性：量气管中加水后关闭开关A和分液漏斗活塞，微热烧瓶，量气管右端液面升高且保持不变，说明气密性好．
（2）该同学认为实验①可通过收集测量NO气体的体积，来探究Cu样品的纯度．你认为是否可行？请简述原因．不可行，因为NO会与装置中空气反应后溶于水，使测得的NO气体体积不准．
（3）实验②中剩余的NH3需吸收处理．以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收NH3，而且能防止倒吸的有ACDF
（4）实验③中，量气管中的液体最好是D．
A．H2O　　　B．CCl4　　　　C．饱和Na2CO3溶液　　  D．饱和NaHCO3溶液
（5）本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：
①恢复至室温，②使量气管两端液面相平，③视线与凹液面最低处相平．
（6）实验④获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况）
编号镁铝合金质量量气管第一次读数量气管第二次读数
①1.0g10.0mL346.3mL
②1.0g10.0mL335.0mL
③1.0g10.0mL345.7mL
根据上述合理数据计算镁铝合金中铝的质量分数27.0%．

分析 （1）设法使装置内外形成气压差，是气密性检查的常用手段；
（2）根据一氧化氮气体的性质判断，一氧化氮和氧气能发生生成易和水反应的二氧化氮气体，据此分析；
（3）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）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，量气管中液体的选择标准是：和该气体不反应；
（5）对量气管读数时，首先等实验装置恢复到室温再进行下一步操作，然后调节量气管使左右液面相平，最后读数时视线与凹液面最低处相平．
（6）实验④，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）关闭开关A和分液漏斗活塞，微热烧瓶，量气管左端液面降低，说明气密性良好，
故答案为：量气管中加水后关闭开关A和分液漏斗活塞，微热烧瓶，量气管右端液面升高且保持不变，说明气密性好；
（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收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度；
故答案为：不可行，因为NO会与装置中空气反应后溶于水，使测得的NO气体体积不准；
（3）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不正确；
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，不能防倒吸的是BE；
故答案为：ACDF；
（4）实验③中的气体是二氧化碳，二氧化碳能溶于水，四氯化碳有毒，碳酸钠和二氧化碳能反应，二氧化碳和饱和的碳酸氢钠不反应，所以选取饱和碳酸氢钠溶液．
故答案为：D；
（5）根据PV=nRT，为保证测出来的气体体积是当时大气压下的体积，在读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②使量气管两端液面相平，因为相平说明两边液面上的压强是一样的，这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积，③视线与凹液面最低处相平，俯视或仰视会造成误差；
故答案为：使量气管两端液面相平．
（6）铝和氢氧化钠反应生成氢气的体积=$\frac{346.3ml+335ml+345.7ml-10ml×3}{3}$=332.3mL=0.3323L，
设生成0.997L氢气，需铝的质量为x
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
54g 67.2L
x 0.3323L
x=0.27g
所以铝的质量分数为$\frac{0.27g}{1.0g}$×100%=27.0%，
故答案为：27%．

点评 本题考查了实验测定方法，通过回答本题知道了分液漏斗的使用，测定气体体积的方法，注意点燃可燃性气体前要检验纯度，极易溶于水的气体的防倒吸等事宜基本操作知识，综合性较强，计算时要注意数据的取舍，题目难度中等．

练习册系列答案
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