Question

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），请回答下列问题：

（1）实验过程中，使用分液漏斗滴加液体的操作是    ．
（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？    （填“可行”或“不可行”），原因是    ．
（3）实验Ⅲ烧瓶中发生反应的化学方程式是    ，打开开关K，产生的气体经验纯后点燃，现象是    ．
（4）实验Ⅱ中量气管中的液体最好是    （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，适合于吸收NH3，而且能防止倒吸的有   
（5）本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②    ，③视线与凹液面最低处相平．
（6）实验Ⅳ获得以下数据（所有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	镁铝合金度量	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

根据上述数据，可计算出镁铝合金中铝的质量分数为    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）分液漏斗加液时要注意内外空气相通，压强相等，液体才能顺利流下；
（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）实验Ⅲ用电石和水反应制取乙炔，乙炔可以燃烧，燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟；
（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；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；
（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Ⅳ，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）分液漏斗用于气体发生器中控制加液，也常用于互不相溶的几种液体的分离，加液时要注意内外空气相通，压强相等，液体才能顺利流下，具体操作为：打开分液漏斗上口的活塞（或将活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐），旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加；
（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；
（3）实验室用电石和水来制取乙炔，反应原理为：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，乙炔可以燃烧，乙炔燃烧时，火焰明亮并伴有浓烈的黑烟，这是因为乙炔中含碳的质量分数比乙烯高，碳没有完全燃烧的缘故；
（4）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；
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；
（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； 
（6）铝和氢氧化钠反应生成氢气的体积==332.3mL=0.3323L
设生成0.3323L氢气，需铝的质量为x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
54g                     3×22.4L
x                        0.3323L
，解之得：x=0.27g
铝的质量分数==27.0%．
故答案为：（1）打开分液漏斗上口的活塞（或将活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐），旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加；
（2）不可行；NO会与装置中空气反应，生成NO₂溶于水，使测得的NO气体体积不准；
（3）CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，火焰明亮并伴有浓烈的黑烟；
（4）c；ACDF 
（5）使量气管两端液面相平；
（6）27.0%．
点评：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，了解了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．