Question

通過初中一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的有關(guān)規(guī)律，以下是老師提供的一些實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)下圖回答下列問題：

（1）B裝置中儀器的名稱：甲

 

，乙

 

：
（2）在B裝置導(dǎo)管處裝上橡膠管，并用止水夾夾上后，從甲向乙中注入一定量的水，靜止后如圖所示，則B裝置是否漏氣？

 

（填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”）；
（3）如果實(shí)驗(yàn)室用A、E組合來制取并收集氧氣，A裝置的試管口應(yīng)添加

 

；寫出實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取氧氣的化學(xué)方程式

 

：實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)

 

．
（4）已知氨氣密度小于空氣，極易于水，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，是空氣的污染物之一．
某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在查閱資料時(shí)得知氨氣也有還原性．運(yùn)用類比的思想，既然氨氣具有還原性，能否象CO那樣還原CuO呢？于是他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取氨氣并探究上述問題．請(qǐng)你參與該小組的活動(dòng)并完成下列研究：
（一）制取氨氣
①實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨固體和氫氧化鈣固體的混合物來制取氨氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
②制取并收集氨氣應(yīng)選用上圖中

 

組合（填序號(hào)）．
（二）性質(zhì)探究
該小組成員用注射器抽取實(shí)驗(yàn)（一）中生成的未經(jīng)干燥的氨氣，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究氨氣還原性并驗(yàn)證其產(chǎn)物．（夾持裝置未畫出）

③有同學(xué)發(fā)現(xiàn)該裝置在設(shè)計(jì)上有一定的缺陷，為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果果的準(zhǔn)確性，他認(rèn)為還應(yīng)該在A、B之間增加一個(gè)干燥裝置．于是他選擇了下圖中的

 

（填“甲”或“乙”）．（堿石灰是NaOH和CaO固體混合物）

④利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到黑色粉末變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍(lán)，同時(shí)生成一種無污染的氣體單質(zhì)．請(qǐng)寫出NH₃與Cu0反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

（三）問題討論
⑤有同學(xué)認(rèn)為：NH₃與Cu0反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)也可能是Cu₂0．已知氧化亞銅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，能生成CuS0₄和Cu和水．寫出氧化亞銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂0．

 

⑥在解決了上述問題后，又有同學(xué)提出：Cu₂0與Cu0的熱穩(wěn)定性哪個(gè)更強(qiáng)？于是又他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取9.8g Cu（OH）₂固體，加熱到80℃C一100℃時(shí)，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到l000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末A．冷卻后稱量，A的質(zhì)量為7.2g．據(jù)此可推得A的化學(xué)式為

 

．根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們得出的結(jié)論為：

 

在高溫下更穩(wěn)定．

Answer 1

分析：（1）了解常用儀器的名稱、用法、裝置選取和連接方法；
（2）掌握檢查裝置氣密性的方法：通過氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成，水柱的形成，液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞；
（3）如果實(shí)驗(yàn)室用A、E組合來制取并收集氧氣，如果加一小團(tuán)棉花，則一定為高錳酸鉀加熱制取氧氣；注意制取氧氣的步驟：“查、裝、定、點(diǎn)、收、離（移）、熄”諧音“茶莊定點(diǎn)收利息”，步驟不能顛倒．
（4）①由題意，可知反應(yīng)物為：氯化銨固體和氫氧化鈣，符合復(fù)分解反應(yīng)特征，故可書寫化學(xué)方程式；
②制取氣體，選擇裝置，考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；收集氣體的裝置，考慮其密度和水溶性；
③因?yàn)檠趸�銅與氨氣反應(yīng)，會(huì)有水生成，故為了排除干擾，先把氨氣中的水蒸氣除掉；
④由題意，可知反應(yīng)物為氨氣和氧化銅，生產(chǎn)物為水、銅、氮?dú)�，故可書寫化學(xué)方程式；
⑤由題意，可知反應(yīng)物為氧化亞銅與稀硫酸，生產(chǎn)物為CuS0₄和Cu和水，故可書寫化學(xué)方程式；設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂0：考慮生產(chǎn)物中的水會(huì)與硫酸銅反應(yīng)形成藍(lán)色溶液，或白色硫酸銅粉末變藍(lán)．
⑥根據(jù)氫氧化銅的質(zhì)量，求其物質(zhì)的量；由紅色粉末A的質(zhì)量為7.2g，推測(cè)其化學(xué)式的相對(duì)分子質(zhì)量，推測(cè)其化學(xué)式．

解答：解：（1）有題目中的圖形可知，甲：分液漏斗；乙：錐形瓶；
（2）在B裝置導(dǎo)管處裝上橡膠管，并用止水夾夾上后，從甲向乙中注入一定量的水，靜止后如圖所示，則B裝置不漏氣；
（3）如果實(shí)驗(yàn)室用A、E組合來制取并收集氧氣，如果加一小團(tuán)棉花，則一定為高錳酸鉀加熱制取氧氣，故化學(xué)方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先移導(dǎo)管后熄燈，防止水倒流，引起試管炸裂．
（4）①由題意，“實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨固體和氫氧化鈣固體的混合物來制取氨氣”，可知反應(yīng)物為：氯化銨固體和氫氧化鈣，符合復(fù)分解反應(yīng)特征，故化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂；
②根據(jù)制取氣體的原則和方法，故制取并收集氨氣應(yīng)選用上圖中A、D組合；
③為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，他認(rèn)為還應(yīng)該在A、B之間增加一個(gè)干燥裝置．干燥氣體而不能與之反應(yīng)，故選堿石灰（NaOH和CaO固體混合物），而不應(yīng)選擇濃硫酸；因?yàn)闈饬蛩釙?huì)與氨氣反應(yīng)；
④由題意，可知反應(yīng)物為氨氣和氧化銅，生產(chǎn)物為水、銅、氮?dú)�，故化學(xué)方程式為2NH₃+3Cu0

△   .

3H₂O+3Cu+N₂；
⑤由題意，可知反應(yīng)物為氧化亞銅與稀硫酸，生產(chǎn)物為CuS0₄和Cu和水，故可書寫化學(xué)方程式Cu₂0+H₂SO₄=CuS0₄+Cu+H₂O；紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂0：考慮生產(chǎn)物中的水會(huì)與硫酸銅反應(yīng)形成藍(lán)色溶液，或白色硫酸銅粉末變藍(lán)；
⑥解：氫氧化銅的物質(zhì)的量為9.8÷98=0.1摩爾，則知銅元素的物質(zhì)的量為0.1摩爾，又知紅色粉末A的質(zhì)量為7.2g，推測(cè)其化學(xué)式的相對(duì)分子質(zhì)量只能為144的氧化亞銅．
故答為：（1）分液漏斗；錐形瓶；
（2）不漏氣；
（3）一小團(tuán)棉花；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先移導(dǎo)管后熄燈；
（4）①2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂；②A、D；③乙；④2NH₃+3Cu0

△   .

3H₂O+3Cu+N₂；
⑤Cu₂0+H₂SO₄=CuS0₄+Cu+H₂O；向該紅色物質(zhì)中加入一定量的稀硫酸，觀察是否有藍(lán)色溶液或藍(lán)色晶體生成．
⑥Cu₂0；Cu₂0

點(diǎn)評(píng)：掌握氣體制取裝置的探究方法；了解實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律、組成成分及含量的方法；了解檢查裝置的氣密性的方法；了解化學(xué)式的計(jì)算和推斷方法；掌握化學(xué)方程式的方法、步驟．