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：

实验	药品	制取气体	量气管中液体
Ⅰ	Cu，稀HNO3	NO	H2O
Ⅱ	NaOH（s），浓氨水	NH3
Ⅲ	镁铝合金、NaOH溶液	H2	H2O

（1）仪器A的名称是．
（2）实验Ⅰ反应的离子方程式是

 

．
（3）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．煤油    c．氨水    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

 

（4）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视线与凹液面最低处相平．③．
（5）实验Ⅲ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

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）分解仪器A的构造写出其名称；
（2）实验Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，据此写出反应的离子方程式；
（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）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；
（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）根据题中装置图可知，仪器A的名称为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（2）实验Ⅰ中发生反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO₃^-=3Cu²⁺++2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H++2NO₃^-=3Cu²⁺++2NO↑+4H₂O；
（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b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，不能防倒吸的是BE；
故答案为：b； ACDF；
（4）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：使量气管与干燥管两端液面相平；
（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：=

(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=

54g×0.336L

3×33.4L

=0.27g，
铝的质量分数为：

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．