Question

某同學設計如圖1所示裝置分別進行以下探究實驗（夾持裝置已略去，忽略滴入液體體積對氣體體積的影響）
：

實驗	藥品	制取氣體	量氣管中液體
Ⅰ	Cu、稀硝酸	NO	H2O
Ⅱ	NaOH（s）、濃氨水	NH3
Ⅲ	電石、飽和食鹽水	C2H2	H2O
Ⅳ	鎂鋁合金、NaOH溶液	H2	H2O

請回答下列問題：

（1）實驗過程中，使用分液漏斗滴加液體的操作是

 

．
（2）該同學認為實驗I不可通過收集并測量NO氣體的體積來探究銅樣品的純度，請你分析其中原因是

 

．
（3）實驗Ⅲ燒瓶中發生反應的化學方程式是

 

．打開開關A，產生的氣體經驗純后點燃，現象是

 

．
（4）實驗II中量氣管中的液體最好是

 

．（選填序號）
a．濃NaOH溶液    b．氨水    c．煤油    d．氯化銨溶液
該實驗剩余的NH₃需吸收處理，以下各種尾氣吸收裝置中圖2，適合于吸收NH₃，而且能防止倒吸的有

 

．（選填序號）
（5）本實驗應對量氣管多次讀數，讀數時應注意：
①將實驗裝置恢復到室溫，②

 

，③視線與凹液面最低處相平．
（6）實驗Ⅳ獲得以下數據（所有氣體體積均己換算成標準狀況）：

編號	鎂鋁合金質量	量氣管第1次讀數	量氣管第2次讀數
①	1.0g	10.0mL	347.5mL
②	1.0g	10.0mL	335.0mL
③	1.0g	10.0mL	344.5mL

根據上述數據，可計算出鎂鋁合金中鋁的質量分數為

 

．

Answer 1

分析：（1）分液漏斗加液時要注意內外空氣相通，壓強相等，液體才能順利流下；
（2）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；
（3）實驗Ⅲ用電石和水反應制取乙炔，乙炔可以燃燒，燃燒時火焰明亮并伴有濃烈的黑煙；
（4）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；極易溶于水的氣體，若吸收時導管伸入水中，由于氣體溶于水，導致裝置內壓強急劇降低，外界大氣壓壓著液體進入，產生倒吸現象；
（5）對量氣管讀數時，首先等實驗裝置恢復到室溫再進行下一步操作，然后調節量氣管使左右液面相平，最后讀數時視線與凹液面最低處相平；
（6）實驗Ⅳ，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．

解答：解：（1）分液漏斗用于氣體發生器中控制加液，也常用于互不相溶的幾種液體的分離，加液時要注意內外空氣相通，壓強相等，液體才能順利流下，具體操作為：打開分液漏斗上口的活塞（或將活塞上的凹槽與瓶口上的小孔對齊），旋開分液漏斗的旋塞，緩慢滴加；
故答案為：打開分液漏斗上口的活塞（或將活塞上的凹槽與瓶口上的小孔對齊），旋開分液漏斗的旋塞，緩慢滴加；
（2）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；
（3）實驗室用電石和水來制取乙炔，反應原理為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，乙炔可以燃燒，乙炔燃燒時，火焰明亮并伴有濃烈的黑煙，這是因為乙炔中含碳的質量分數比乙烯高，碳沒有完全燃燒的緣故，
故答案為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；火焰明亮并伴有濃烈的黑煙；
（4）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；
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聯漏斗，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，
故答案為：c； a、c、d、f；
（5）根據PV=nRT，為保證測出來的氣體體積是當時大氣壓下的體積，在讀數時應注意：①將實驗裝置恢復到室溫，②使量氣管兩端液面相平，因為相平說明兩邊液面上的壓強是一樣的，這樣測出來的氣體體積才是當時大氣壓下的體積，③視線與凹液面最低處相平，俯視或仰視會造成誤差，
故答案為：使量氣管和水準瓶兩端液面相平；
（6）第2次測量數據誤差較大，可不用，鋁和氫氧化鈉反應生成氫氣的體積=

(346.3-10.0)+(345.7-10.0)

2

=336.0mL=0.336L
設生成0.336L氫氣，需鋁的質量為x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
54g                   3×22.4L
x                     0.336L

54g

x

=

3×22.4L

0.336L

，解之得：x=0.27g
鋁的質量分數=

0.27g

1.0

×100%=27.0%，
故答案為：27.0%．

點評：通過回答本題知道了分液漏斗的使用，測定氣體體積的方法，了解了點燃可燃性氣體前要檢驗純度，極易溶于水的氣體的防倒吸．計算時要使用合理數據，把不合理數據舍去．