Question

某同學欲探究食品添加劑銨明礬NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O高溫分解的情況。
（1）預測產物：下列關于氣體產物的預測不合理的是      。
A．NH₃、N₂、SO₂、H₂O           B．NH₃、SO₃、H₂O
C．NH₃、SO₂、H₂O               D．NH₃、N₂、SO₃、SO₂、H₂O
（2）定性檢驗：取一定量銨明礬，設計下列實驗探究產物。
①按圖示組裝儀器后，首先檢查整套裝置的氣密性，操作是                   。

②夾住止水夾K₁，打開止水夾K₂，用酒精噴燈充分灼燒。實驗過程中，裝置A和導管中未見紅棕色氣體；試管C中的品紅溶液褪色；在支口處可檢驗到NH₃，方法是                  ；在裝置A與B之間的T型導管中出現白色固體，該白色固體可能是       （任填一種物質的化學式）。
③分析得出裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，寫出它溶于NaOH溶液的離子方程式                                      。
④為了防止倒吸，實驗結束時必須先       （填字母序號），然后熄滅酒精噴燈。
A．取出燒杯中的導管      B．打開止水夾K₁        C．關閉止水夾K₂
（3）分析和結論：實驗證明氣體產物是（1）D中的5種氣體。相同條件下測得生成N₂和SO₂的體積比是定值，V（N₂）：V（SO₂）=          。

Answer 1

（1）C（2分）
（2）①關閉支口開關K₁并打開K₂（1分），將最后的導管通入水中，微熱大試管（1分），若看到從導管中出現氣泡（1分），且停止加熱后在導管中上升一段水柱，（1分）則證明氣密性好。（共4分）
②打開K₁，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，若出現白煙（或者不加試劑看到白煙也給分）（2分）（用潤濕的紫色石蕊試紙檢驗不得分）；(NH₄)₂SO₄或者(NH₄)₂SO₃或者SO₃(酸式鹽及以上物質的混合物也給分)（2分）
③Al₂O₃ +2OH^-=2AlO₂^-+H₂O或Al₂O₃ +3H₂O +2OH^-=2Al(OH)₄^-（2分，配平錯誤得0分）
④B或C，或BC（2分）
（3）1:3（2分）

試題分析：（1）A、生成N₂，N元素化合價升高，生成SO₂，S元素化合價降低，符合氧化還原反應原理，預測合理；B、生成NH₃、SO₃、H₂O，為非氧化還原反應，預測合理；C、生成SO₂，S元素化合價降低，無元素化合價升高，不符合氧化還原反應原理，預測不合理；D、既有元素化合價升高，也有元素化合價降低，預測合理。
（2）①利用加熱氣體膨脹的原理檢驗裝置的氣密性，首先要關閉支口開關K₁并打開K₂，然后將最后的導管通入水中，微熱大試管，若看到從導管中出現氣泡，且停止加熱后在導管中上升一段水柱，則證明氣密性好。
②用濃鹽酸檢驗NH₃，打開K₁，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，若出現白煙，證明含有NH₃，但不能用潤濕的石蕊試紙，因為混合氣體中含有SO₂，SO₃，試紙不可能變藍；裝置A與B之間的T型導管中出現白色固體可能是SO₂與NH₃反應生成的(NH₄)₂SO₃，或SO₃與NH₃反應生成的(NH₄)₂SO₄，或SO₃固體，或酸式鹽及以上物質的混合物。
③A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，則A為Al₂O₃，與NaOH溶液反應的離子方程式為：Al₂O₃ +2OH^-=2AlO₂^-+H₂O或Al₂O₃ +3H₂O +2OH^-=2Al(OH)₄^-。
④打開止水夾K₁ 倒吸的液體由支口出流出，關閉止水夾K₂，導管被關閉，所以防止倒吸的方法為：B或C，或BC。
（3）根據氧化還原反應中化合價升高的總價數與降低的總價數相等，可得：6n(N₂)=2n(SO₂)，可得n(N₂)：n(SO₂)=1:3，相同條件下氣體物質的量之比等于體積之比，所以V（N₂）：V（SO₂）=1:3。