Question

14．某同學欲探究食品添加劑銨明礬NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O高溫分解的情況．
（1）預測產物：下列關于氣體產物的預測不合理的是．
A．NH₃、N₂、SO₂、H₂O           
B．NH₃、SO₃、H₂O
C．NH₃、SO₂、H₂O               
D．NH₃、N₂、SO₃、SO₂、H₂O
（2）定性檢驗：取一定量銨明礬，設計下列實驗探究產物．
①按圖示組裝儀器后，首先檢查整套裝置的氣密性，操作是關閉支口開關K1并打開K2，將最后的導管通入水中，微熱大試管，若看到從導管中出現氣泡，且停止加熱后在導管中上升一段水柱，則證明氣密性好．

②夾住止水夾K1，打開止水夾K₂，用酒精噴燈充分灼燒．實驗過程中，裝置A和導管中未見紅棕色氣體；試管C中的品紅溶液褪色；在支口處可檢驗到NH₃，方法是打開K₁，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，若出現白煙或用潤濕的紅色石蕊試紙變藍檢驗；（NH₄）₂SO₄或者（NH₄）₂SO₃或者SO₃或酸式鹽及以上物質的混合物；在裝置A與B之間的T型導管中出現白色固體，該白色固體可能是（NH₄）₂SO₄或者（NH₄）₂SO₃或者SO₃或酸式鹽及以上物質的混合物（任填一種物質的化學式）．
③分析得出裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，寫出它溶于NaOH溶液的離子方程式Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（3）分析和結論：實驗證明氣體產物是（1）D中的5種氣體．相同條件下測得生成N₂和SO₂的體積比是定值，V（N₂）：V（SO₂）=1：3．

Answer 1

分析 （1）A、生成N₂，N元素化合價升高，生成SO₂，S元素化合價降低，符合氧化還原反應原理，預測合理；B、生成NH₃、SO₃、H₂O，為非氧化還原反應，預測合理；C、生成SO₂，S元素化合價降低，無元素化合價升高，不符合氧化還原反應原理，預測不合理；D、既有元素化合價升高，也有元素化合價降低，預測合理．
（2）①利用加熱氣體膨脹的原理檢驗裝置的氣密性，設計實驗過程；
②用濃鹽酸檢驗NH₃，打開K₁，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，若出現白煙，證明含有NH3，但不能用潤濕的石蕊試紙，因為混合氣體中含有SO₂，SO₃，試紙不可能變藍；裝置A與B之間的T型導管中出現白色固體可能是SO2與NH3反應生成的（NH₄）₂SO₃，或SO₃與NH₃反應生成的（NH₄）₂SO₄，或SO₃固體，或酸式鹽及以上物質的混合物．
③A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，則A為Al₂O₃，與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和水；
（3）根據氧化還原反應中化合價升高的總價數與降低的總價數相等，結合相同條件下氣體物質的量之比等于體積之比得到

解答 解：（1）A、生成N₂，N元素化合價升高，生成SO₂，S元素化合價降低，符合氧化還原反應原理，預測合理，故A正確；
B、生成NH₃、SO₃、H₂O，為非氧化還原反應，預測合理，故B正確；
C、生成SO₂，S元素化合價降低，無元素化合價升高，不符合氧化還原反應原理，預測不合理，故C錯誤；
D、既有元素化合價升高，也有元素化合價降低，預測合理，故D正確；
故答案為：C；
（2）①利用加熱氣體膨脹的原理檢驗裝置的氣密性，首先要關閉支口開關K1并打開K₂，然后將最后的導管通入水中，微熱大試管，若看到從導管中出現氣泡，且停止加熱后在導管中上升一段水柱，則證明氣密性好；
故答案為：關閉支口開關K1并打開K2，將最后的導管通入水中，微熱大試管，若看到從導管中出現氣泡，且停止加熱后在導管中上升一段水柱，則證明氣密性好好；
②用濃鹽酸檢驗NH₃，打開K₁，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，若出現白煙，證明含有NH3，但不能用潤濕的石蕊試紙，因為混合氣體中含有SO₂，SO₃，試紙不可能變藍；裝置A與B之間的T型導管中出現白色固體可能是SO₂與NH₃反應生成的（NH₄）₂SO₃，或SO₃與NH₃反應生成的（NH₄）₂SO₄，或SO₃固體，或酸式鹽及以上物質的混合物；
故答案為：打開K₁，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，若出現白煙或用潤濕的紅色石蕊試紙變藍檢驗；（NH₄）₂SO₄或者（NH₄）₂SO₃或者SO₃或酸式鹽及以上物質的混合物；
③A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，則A為Al₂O₃，與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，其反應的離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）根據氧化還原反應中化合價升高的總價數與降低的總價數相等，可得：6n（N₂）=2n（SO₂），可得 n（N₂）：n（SO₂）=1：3，相同條件下氣體物質的量之比等于體積之比，所以V（N₂）：V（SO₂）=1：3，
故答案為：1：3．

點評 本題考查探究物質組成的實驗方案設計與分析、氧化還原反應原理及計算、基本操作、離子方程式的書寫等，側重于考查學生的實驗探究能力和對基礎知識的綜合應用能力，注意物質性質的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．