Question

某同学欲探究食品添加剂铵明矾NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O高温分解的情况。

（1）预测产物：下列关于气体产物的预测不合理的是       。

A．NH₃、N₂、SO₂、H₂O           B．NH₃、SO₃、H₂O

C．NH₃、SO₂、H₂O               D．NH₃、N₂、SO₃、SO₂、H₂O

（2）定性检验：取一定量铵明矾，设计下列实验探究产物。

①按图示组装仪器后，首先检查整套装置的气密性，操作是                    。

②夹住止水夹K₁，打开止水夹K₂，用酒精喷灯充分灼烧。实验过程中，装置A和导管中未见红棕色气体；试管C中的品红溶液褪色；在支口处可检验到NH₃，方法是                  ；在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体，该白色固体可能是        （任填一种物质的化学式）。

③分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物，写出它溶于NaOH溶液的离子方程式                                       。

④为了防止倒吸，实验结束时必须先        （填字母序号），然后熄灭酒精喷灯。

A．取出烧杯中的导管      B．打开止水夹K₁        C．关闭止水夹K₂

（3）分析和结论：实验证明气体产物是（1）D中的5种气体。相同条件下测得生成N₂和SO₂的体积比是定值，V（N₂）：V（SO₂）=           。

Answer

（1）C（2分）

（2）①关闭支口开关K1并打开K2（1分），将最后的导管通入水中，微热大试管（1分），若看到从导管中出现气泡（1分），且停止加热后在导管中上升一段水柱，（1分）则证明气密性好。（共4分）

②打开K1，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近支口，若出现白烟（或者不加试剂看到白烟也给分）（2分）（用润湿的紫色石蕊试纸检验不得分）；(NH4)2SO4或者(NH4)2SO3或者SO3(酸式盐及以上物质的混合物也给分)（2分）

③Al2O3 +2OH-=2AlO2-+H2O或Al2O3 +3H2O +2OH-=2Al(OH)4-（2分，配平错误得0分）

④B或C，或BC（2分）

（3）1:3（2分）

【解析】

试题分析：（1）A、生成N2，N元素化合价升高，生成SO2，S元素化合价降低，符合氧化还原反应原理，预测合理；B、生成NH3、SO3、H2O，为非氧化还原反应，预测合理；C、生成SO2，S元素化合价降低，无元素化合价升高，不符合氧化还原反应原理，预测不合理；D、既有元素化合价升高，也有元素化合价降低，预测合理。

（2）①利用加热气体膨胀的原理检验装置的气密性，首先要关闭支口开关K1并打开K2，然后将最后的导管通入水中，微热大试管，若看到从导管中出现气泡，且停止加热后在导管中上升一段水柱，则证明气密性好。

②用浓盐酸检验NH3，打开K1，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近支口，若出现白烟，证明含有NH3，但不能用润湿的石蕊试纸，因为混合气体中含有SO2，SO3，试纸不可能变蓝；装置A与B之间的T型导管中出现白色固体可能是SO2与NH3反应生成的(NH4)2SO3，或SO3与NH3反应生成的(NH4)2SO4，或SO3固体，或酸式盐及以上物质的混合物。

③A试管中残留的白色固体是两性氧化物，则A为Al2O3，与NaOH溶液反应的离子方程式为：Al2O3 +2OH-=2AlO2-+H2O或Al2O3 +3H2O +2OH-=2Al(OH)4-。

④打开止水夹K1 倒吸的液体由支口出流出，关闭止水夹K2，导管被关闭，所以防止倒吸的方法为：B或C，或BC。

（3）根据氧化还原反应中化合价升高的总价数与降低的总价数相等，可得：6n(N2)=2n(SO2)，可得 n(N2)：n(SO2)=1:3，相同条件下气体物质的量之比等于体积之比，所以V（N2）：V（SO2）=1:3。

考点：本题考查实验方案的设计与分析、氧化还原反应原理及计算、基本操作、离子方程式的书写。