Question

1．某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了氨的性質(zhì)后討論：運(yùn)用類(lèi)比的思想，既然氨氣具有還原性，能否象H₂那樣還原CuO呢？他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取氨氣并探究上述問(wèn)題．請(qǐng)你參與活動(dòng)并完成下列研究：
（一）制取氨氣
（1）實(shí)驗(yàn)室制備氨氣，下列方法中適宜選用的是②（填編號(hào)）
①氯化銨溶液與氫氧化鈉溶液共熱；     ②固體氫氧化鈉中滴加濃氨水；
③固態(tài)氯化銨加熱分解；               ④固態(tài)硝酸銨加熱分解；
（2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（二）實(shí)驗(yàn)探究
該小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氨氣還原性及產(chǎn)物，提供實(shí)驗(yàn)裝置如下：

（3）請(qǐng)你根據(jù)提供的裝置從左至右連接接口序號(hào)g→ab→ef→d
（4）該裝置在設(shè)計(jì)上有一定的缺陷，為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，你對(duì)該裝置的改進(jìn)措施是在裝置C和A之間連接一個(gè)盛有堿石灰的干燥管．
（5）利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察到CuO全部變?yōu)榧t色物質(zhì)，無(wú)水CuSO₄變藍(lán)，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體．請(qǐng)寫(xiě)出NH₃與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O．
（6）裝置B的作用是：吸收尾氣，防止倒吸；隔絕空氣，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D中．
（三）提出并解決問(wèn)題
（7）有同學(xué)認(rèn)為：NH₃與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu₂O．已知Cu₂O是紅色粉末，是一種堿性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺能自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)．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Cu₂O：取少量樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之，則沒(méi)有．

Answer 1

分析 （1）①氨氣極易溶于水；
②固體氫氧化鈉溶于水放熱，電離產(chǎn)生氫氧根離子，結(jié)合一水合氨電離平衡移動(dòng)影響因素；
③加熱氯化銨生成氨氣和氯化氫，氨氣和氯化氫遇冷又生成氯化銨；
④硝酸銨分解會(huì)得到氮的氧化物等雜質(zhì)；
（2）實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣，反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水；
（3）C制備氨氣，A裝置中氨氣與CuO反應(yīng)，D裝置檢驗(yàn)氨氣與CuO反應(yīng)生成水，B裝置進(jìn)行尾氣處理，并防止水蒸氣加入D中；
（4）制備的氨氣中含有水蒸氣，加入A裝置需要干燥，防止對(duì)D中水蒸氣檢驗(yàn)的影響；
（5）CuO全部變?yōu)榧t色物質(zhì)，說(shuō)明生成Cu，無(wú)水CuSO₄變藍(lán)，說(shuō)明生成水，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體為氮?dú)猓?br />（6）B裝置的用途為：吸收尾氣，防止倒吸；隔絕空氣，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D中；
（7）在酸性溶液中，Cu⁺能自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu與Cu²⁺．

解答 解：（1）①氨氣極易溶于水，不適合制備氨氣，故①錯(cuò)誤；
②固體氫氧化鈉溶于水放熱，電離產(chǎn)生氫氧根離子，氫氧根離子濃度增大，抑制了氨氣的電離，有利于氨氣的逸出，故②正確；
③加熱氯化銨生成氨氣和氯化氫，氨氣和氯化氫遇冷又生成氯化銨，不能制得氨氣，故③錯(cuò)誤；
④硝酸銨分解會(huì)得到氮的氧化物等雜質(zhì)，不適合制備氨氣，故④錯(cuò)誤．
故選：②；
（2）實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣，反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水，反應(yīng)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（3）C制備氨氣，A裝置中氨氣與CuO反應(yīng)，D裝置檢驗(yàn)氨氣與CuO反應(yīng)生成水，B裝置進(jìn)行尾氣處理，并防止水蒸氣加入D中，裝置從左至右連接接口序號(hào)為：g→ab→ef→d，
故答案為：g→ab→ef→d；
（4）制備的氨氣中含有水蒸氣，加入A裝置需要干燥，防止對(duì)D中水蒸氣檢驗(yàn)的影響，該裝置的改進(jìn)措施是：在裝置C和A之間連接一個(gè)盛有堿石灰的干燥管，
故答案為：在裝置C和A之間連接一個(gè)盛有堿石灰的干燥管；
（5）CuO全部變?yōu)榧t色物質(zhì)，說(shuō)明生成Cu，無(wú)水CuSO₄變藍(lán)，說(shuō)明生成水，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體為氮?dú)�，反�?yīng)方程式為：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O；
（6）B裝置的用途為：吸收尾氣，防止倒吸；隔絕空氣，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D中，
故答案為：吸收尾氣，防止倒吸；隔絕空氣，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D中；
（7）在酸性溶液中，Cu⁺能自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu與Cu²⁺，檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂O的實(shí)驗(yàn)方案為：取少量樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之，則沒(méi)有，
故答案為：取少量樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之，則沒(méi)有．

點(diǎn)評(píng) 本題物質(zhì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)方案，關(guān)鍵是對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>