Question

【題目】某探究性學習小組設計如圖所示裝置分別進行如下探究實驗，請回答下列問題：

實驗	藥品	制取氣體	量氣管中的液體
Ⅰ	Cu、稀HNO3		H2O
Ⅱ	Na OH固體、濃氨水	NH3
Ⅲ	鎂鋁合金、足量NaOH溶液	H2	H2O

（1）實驗I通過收集并測量NO氣體的體積來探究銅樣品的純度，有的同學認為該實驗設計不可行，主要原因是__________________________；

（2）實驗Ⅱ中量氣管中的液體最好是_______（填字母編號,下同）

A．NaOH溶液B．氨水C．煤油D．氯化銨溶液

實驗剩余的NH3需吸收處理，以下各種尾氣吸收裝置中，不能防止倒吸的是________；

（3）①寫出實驗Ⅲ中涉及的離子反應方程式_________________________；

②反應前，先對量氣管進行第一次讀數。讀數時，應注意的操作是________________，并使視線與凹液面最低處相平；反應后，待裝置溫度冷卻到室溫時，再對量氣管進行第二次讀數。

③實驗Ⅲ在25℃、1.01×105Pa條件下獲得以下數據：

編號	鎂鋁合金質量	量氣管第一次讀數	量氣管第二次讀數
①	1.0g	10.0mL	376.6mL
②	1.0g	10.0mL	364.7mL
③	1.0g	10.0mL	377.0mL

根據上述數據，計算出鎂鋁合金中鋁的質量分數為_______________。

Answer 1

【答案】NO會與裝置中空氣反應，生成NO2溶于水，使測得的NO氣體體積不準 C BE 2Al+2H2O+2OH=2AlO2+3H2↑ 保持裝置B與裝置C液面相平 29.5%.

【解析】

(1）實驗Ⅰ裝置中有空氣，一氧化氮與空氣反應生成二氧化氮，二氧化氮溶于水；

（2）氨氣極易溶于水，量氣管中的液體應該不含水且不與氨氣反應，最好用煤油；

（3）①鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；

②在對量氣管進行每一次讀數時，都應注意保持裝置B與裝置C液面相平，并使視線與凹液面最低處相平；

③實驗Ⅲ，鋁和氫氧化鈉反應，根據量氣管的第二次讀數-第一次讀數=生成氫氣的體積，求出生成氫氣的平均值，再求出合金中鋁的質量，最后計算出鎂鋁合金中鋁的質量分數．

(1)一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮可與水反應生成一氧化氮和硝酸；裝置Ⅰ中有空氣，一氧化氮會與裝置中的空氣反應，生成的二氧化氮溶于水并與水反應，使測得的一氧化氮體積不準，所以不可以通過實驗I收集并測量NO氣體的體積來探究銅樣品的純度，

故答案為：NO會與裝置中空氣反應,生成NO2溶于水，使測得的NO氣體體積不準；

(2)氨氣為堿性氣體，極易溶于水，量氣管中的液體應該不含水且不與氨氣反應，濃NaOH溶液、氨水、氯化銨溶液中含有水，氨氣被水吸收，而氨氣不溶于煤油，所以量氣管中液體最好是煤油，故選C；

A. 對于極易溶于水的氣體，吸收裝置中的導管外聯雙球狀導管內伸入到液體中，液體進入雙球內，防止進入前端裝置，能防止倒吸，故A正確；

B. 吸收裝置中的導管下連漏斗，漏斗口伸入液面以下，易吸收易溶性氣體，不能防止倒吸，故B錯誤；

C. 對于極易溶于水的氣體，吸收裝置中的導管與干燥管連接，當水進入干燥管內，燒杯內液面下降低于導管口，液體又流落到燒杯中，能防止倒吸，故C正確；

D. 氨氣極易溶于水，不溶于四氯化碳，所以導管通入四氯化碳中，氣泡向上到水層溶解，能防止倒吸，故D正確；

E. 氨氣極易溶于水，導管插入溶液中形成噴泉，進氣管在燒瓶口，液體經進氣管倒流入前端裝置，產生倒吸，故E錯誤；

F. 氨氣極易溶于水，導管插入溶液中形成噴泉，進氣管在燒瓶底部，液體不能流入前端裝置，能防止倒吸，故F正確；

所以能防倒吸的吸收裝置有ACDF，不能防倒吸的為BE，

故答案為：C；BE；

(3)①鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,離子反應方程式2Al+2H2O+2OH=2AlO2+3H2↑，

故答案為：2Al+2H2O+2OH=2AlO2+3H2↑；

②在對量氣管進行每一次讀數時，都應注意保持裝置B與裝置C液面相平，并使視線與凹液面最低處相平；

故答案為：保持裝置B與裝置C液面相平；

③第2次測量數據誤差較大,應該舍棄,鋁和氫氧化鈉反應生成氫氣的體積為：［(376.610.0)+(377.010)］2=366.8mL=0.3668L，

設生成0.3668L氫氣，需鋁的質量為x

則：x=54g×0.3668L3×22.4L=0.295g，

鋁的質量分數為：0.295g÷1.0g×100%=29.5%，

故答案為：29.5%。