Question

某同學設(shè)計如圖所示裝置分別進行探究實驗（夾持裝置已略去），請回答下列問題：

實驗	藥品	制取氣體	量氣管中液體
Ⅰ	Cu，稀HNO3	NO	H2O
Ⅱ	NaOH（s），濃氨水	NH3
Ⅲ	鎂鋁合金、NaOH溶液	H2	H2O

（1）儀器A的名稱是．
（2）實驗Ⅰ反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（3）實驗Ⅱ中量氣管中的液體最好是

 

（填字母編號，下同）
a．濃NaOH溶液    b．煤油    c．氨水    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，適合于吸收NH₃，而且能防止倒吸的有

 

（4）本實驗應(yīng)對量氣管多次讀數(shù)，讀數(shù)時應(yīng)注意：①將實驗裝置恢復(fù)到室溫．②視線與凹液面最低處相平．③．
（5）實驗Ⅲ獲得以下數(shù)據(jù)（所有氣體體積均已換算成標準狀況，忽略滴入液體體積對氣體體積的影響）

編號	鎂鋁合金度量	量氣管第一次讀數(shù)	量氣管第二次讀數(shù)
①	1.0g	10.0mL	346.3mL
②	1.0g	10.0mL	335.0mL
③	1.0g	10.0mL	345.7mL

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計算出鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）分解儀器A的構(gòu)造寫出其名稱；
（2）實驗Ⅰ中銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（3）氨氣極易溶于水，量氣管中的液體應(yīng)該不含水且不與氨氣反應(yīng)，最好用煤油；極易溶于水的氣體，若吸收時導(dǎo)管伸入水中，由于氣體溶于水，導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強急劇降低，外界大氣壓壓著液體進入，產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象；
（4）對量氣管讀數(shù)時，首先等實驗裝置恢復(fù)到室溫再進行下一步操作，然后調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平，最后讀數(shù)時視線與凹液面最低處相平；
（5）實驗Ⅲ，鋁和氫氧化鈉反應(yīng)，根據(jù)量氣管的第二次讀數(shù)-第一次讀數(shù)=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(zhì)量，最后計算出鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)．

解答： 解：（1）根據(jù)題中裝置圖可知，儀器A的名稱為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（2）實驗Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H++2NO₃^-=3Cu²⁺++2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H++2NO₃^-=3Cu²⁺++2NO↑+4H₂O；
（3）氨氣為堿性氣體，極易溶于水，量氣管中的液體應(yīng)該不含水且不與氨氣反應(yīng)，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b正確；
A、對于極易溶于水的氣體，吸收裝置中的導(dǎo)管外聯(lián)雙球狀導(dǎo)管內(nèi)伸入到液體中，液體進入雙球內(nèi)，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(dǎo)管下聯(lián)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(dǎo)管與干燥管連接，當水進入干燥管內(nèi)，燒杯內(nèi)液面下降低于導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)管插入溶液中形成噴泉，進氣管在燒瓶口，液體經(jīng)進氣管倒流入前端裝置，產(chǎn)生倒吸，故E錯誤；
F、氨氣極易溶于水，導(dǎo)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，不能防倒吸的是BE；
故答案為：b； ACDF；
（4）根據(jù)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(shù)時應(yīng)注意：①將實驗裝置恢復(fù)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：使量氣管與干燥管兩端液面相平；
（5）第2次測量數(shù)據(jù)誤差較大，應(yīng)該舍棄，鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣的體積為：=

(346.3-10.0)+(345.7-10)

2

=336.0mL=0.336L，
設(shè)生成0.3323L氫氣，需鋁的質(zhì)量為x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
54g                    3×22.4L
x                       0.336L
則：x=

54g×0.336L

3×33.4L

=0.27g，
鋁的質(zhì)量分數(shù)為：

0.27g

1.0g

×100%=27.0%，
故答案為：27%．

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計方法，題目難度中等，明確常見物質(zhì)的性質(zhì)及實驗操作基本方法為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學生的分析、理解能力及化學實驗、化學計算能力．