Question

【題目】某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)學(xué)習(xí)完氮的有關(guān)性質(zhì)之后，對氮元素的氫化物和氧化物的性質(zhì)進(jìn)行了更深入的研究。

Ⅰ.NH3的性質(zhì)探究

(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式為_______________________。

(2)某同學(xué)模仿排飽和食鹽水收集氯氣的方法，想用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣。你認(rèn)為他能否達(dá)到目的？________(填“能”或“否”)，理由是_____________________________。

(3)該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及尾氣處理裝置未畫出)，探究氨氣的還原性。

①該裝置在設(shè)計(jì)上有一定缺陷，為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對該裝置的改進(jìn)措施是______________________。

②利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO4變藍(lán)色，同時生成一種無污染的氣體。則氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。

③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是一種堿性氧化物，在酸性溶液中，Cu＋→Cu＋Cu2＋。請?jiān)O(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O：_____________________________。

Ⅱ.NO2的性質(zhì)探究

該小組的同學(xué)還設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，用以制取NO2并驗(yàn)證NO2能否支持木條燃燒(忽略N2O4的存在，圖中鐵架臺等夾持儀器均已略去)。已知：2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑。

(4)當(dāng)集氣瓶中充滿紅棕色氣體時，木條復(fù)燃了。有的同學(xué)得出“NO2能支持木條的燃燒”的結(jié)論。你認(rèn)為這一結(jié)論是否正確？________(填“正確”或“不正確”)，理由是___________________________。

(5)NH3與NO2在一定條件下可以反應(yīng)生成無污染性氣體，體現(xiàn)了NH3的還原性，化學(xué)方程式為___________________________。

Answer 1

【答案】(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

(2)否 氨氣極易溶于水，氯化銨對氨氣在水中的溶解度影響不大 (3)①在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管 ②3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2 ③取少許樣品，加入稀H2SO4，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O，反之則沒有 (4)正確 硝酸銅分解產(chǎn)生的混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)與空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)相當(dāng)，空氣中帶火星的木條不復(fù)燃，而在NO2和O2混合氣體中木條復(fù)燃，所以NO2能支持燃燒

(5)8NH3＋6NO27N2＋12H2O

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣使用固體消石灰和NH4Cl，故化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)氯氣在水中的溶解度是1∶2，在飽和食鹽水中的溶解度更��；氨氣極易溶于水，氯化銨對氨氣在水中的溶解度影響不大，故不可用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣。(3)①A裝置中會有水蒸氣生成，故應(yīng)該在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管除去水蒸氣，以免干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)中水蒸氣的檢驗(yàn)。②無水CuSO4變藍(lán)色，說明反應(yīng)有水蒸氣生成；CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，應(yīng)該是Cu，根據(jù)氧化還原反應(yīng)，無毒的氣體應(yīng)該是N2，所以氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O。③檢驗(yàn)Cu中是否有Cu2O，根據(jù)Cu不與稀硫酸反應(yīng)，而Cu2O在酸性環(huán)境中生成Cu2＋使溶液呈藍(lán)色，故可以取少許樣品，加入稀H2SO4，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O，反之則沒有。(4)在集氣瓶中收集到的是NO2和O2，體積比為4∶1，此時混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)與空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)相當(dāng)；空氣中帶火星的木條不復(fù)燃，而在NO2和O2混合氣體中木條復(fù)燃，說明NO2能支持燃燒。(5)NH3與NO2在一定條件下可以反應(yīng)生成無污染性氣體，體現(xiàn)了NH3的還原性，故生成的氣體是氮?dú)�，反�?yīng)方程式是8NH3＋6NO27N2＋12H2O。