Question

用1圖所示的I和II裝置組合、I和III裝置組合可以進行相關實驗（夾持儀器省略），回答下列問題：

（1）若用I和II裝置或I和III裝備組合，實驗前檢查裝置氣密性的方法是關閉止水夾打開分液漏斗的
活塞看一下

 

；
（2）在I和II裝置組合中，若a為濃硫酸，b為銅粉，c容器中盛放品紅溶液，放開f后，給燒瓶加熱
一段時間后c中的現(xiàn)象是

 

，寫出燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式

 

（3）在I裝置中，若a為濃氨水，b為生石灰，欲制取氨氣并證明氨水有減刑，最好應選用

 

（填“II”或“III”）裝置與其組合，原因是

 

．
（4）在I裝置中，若a為可能含有Mg²⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Fe³⁺四種陽離子的溶液，b為過氧化鈉固體，旋開f有，有白色沉淀產生并放出氧氣，過氧化鈉固體的物質的量與產生沉淀的質量關于如圖2，則a溶液中含有的陽離子有

 

，其陽離子的物質的量濃度之比為

 

．
（5）在如圖2中A→B段反應過程中溶液所增加的陰離子是

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,離子方程式的有關計算

專題：計算題,實驗設計題

分析：（1）有氣體參加或生成的反應，實驗前要檢驗裝置的氣密性，根據(jù)檢查氣密性的原理分析；
（2）二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色；Cu與濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸銅和水；
（3）氨氣極易溶于水，通入溶液時要防倒吸；
（4）由圖可知白色沉淀能部分溶于氫氧化鈉，可知沉淀為氫氧化鎂和氫氧化鋁；橫坐標為0-4moL時發(fā)生的化學反應是：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓沉淀為最大值時，該階段消耗4mol過氧化鈉即8molNaOH，根據(jù)OH^-守恒，2n[Mg（OH）₂]+3n[Al（OH）₃]=n（NaOH），結合元素守恒n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]、n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]；橫坐標為4-5moL時，發(fā)生的化學反應是：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al（OH）₃完全溶解消耗消耗1moL過氧化鈉即2molNaOH，根據(jù)消耗的氫氧化鈉計算n[Al（OH）₃]，再根據(jù)鋁元素守恒可知，n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]，據(jù)此計算解答．
（5）氫氧化鋁與過量的氫氧化鈉溶液反應生成AlO₂^-．

解答： 解：（1）若用Ⅰ和Ⅱ裝置或Ⅰ和Ⅲ裝置組合，實驗前須檢驗裝置的氣密性，應該關閉止水夾打開分液漏斗的活塞，看漏斗里的水會不會往下流；
故答案為：漏斗里的水會不會往下流；
（2）在Ⅰ和Ⅱ裝置組合中，若a為濃硫酸，b為銅粉，c容器中盛放品紅溶液，旋開f后，給燒瓶加熱，Cu與濃硫酸反應生成二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，則C中的現(xiàn)象是有氣泡生成，溶液褪色；Cu與濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸銅和水，其反應的方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
故答案為：有氣泡生成，溶液褪色；Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）在Ⅰ裝置中，若a為濃氨水，b為生石灰，欲制取氨氣并證明氨水有堿性，因為氨氣極易溶于水，通入溶液時要防倒吸，所以選用II，而使用III裝置會產生倒吸現(xiàn)象；
故答案為：II；使用III裝置會產生倒吸現(xiàn)象；
（4）若溶液中有Cu²⁺會生成藍色沉淀，有Fe³⁺會生成紅褐色沉淀，題中只有白色沉淀，而且由圖可知白色沉淀能部分溶于氫氧化鈉，可知沉淀為氫氧化鎂和氫氧化鋁，所以溶液中的離子為：Mg²⁺、Al³⁺；
橫坐標為4-5moL時，發(fā)生的化學反應是：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al（OH）₃完全溶解消耗消耗1moL過氧化鈉即2molNaOH，由方程式可知n[Al（OH）₃]=n（NaOH）=2mol，根據(jù)鋁元素守恒可知，n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]=2mol；
橫坐標為0-4moL時發(fā)生的化學反應是：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓沉淀為最大值時，該階段消耗4mol過氧化鈉即8molNaOH，根據(jù)OH^-守恒，2n[Mg（OH）₂]+3n[Al（OH）₃]=n（NaOH），Mg²⁺物質的量為1mol，故Mg²⁺、Al³⁺的物質的量濃度之比為1：2，
故答案為：Mg²⁺、Al³⁺；1：2；
（5）在圖2中A→B段中發(fā)生的反應是氫氧化鋁與過量的氫氧化鈉溶液反應生成AlO₂^-，所以溶液所增加的陰離子是AlO₂^-；
故答案為：AlO₂^-．

點評：本題考查了實驗方案設計、鎂鋁化合物的性質等，側重于考查學生的實驗探究能力和分析圖象的能力，題目難度中等，注意把握實驗原理是解題的關鍵．