Question

14．如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨氣快速制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫(huà)出．

（1）在組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)A～E裝置的氣密性，其操作是首先關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開(kāi)彈簧夾1，在E中裝入水，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開(kāi)酒精燈或松開(kāi)雙手，E中導(dǎo)管有水柱形成，說(shuō)明裝置氣密性良好．
（2）裝置B中盛放的試劑是堿石灰，裝置D的作用是防止倒吸
（3）點(diǎn)燃C處酒精燈，關(guān)閉彈簧夾2，打開(kāi)彈簧夾l，從分液漏斗放出濃氨水至浸沒(méi)燒瓶    中固體后關(guān)閉分液漏斗，稍候片刻，裝置C中黑色固體逐漸變紅，裝置E中溶液里出現(xiàn)大量氣泡，同時(shí)還可能產(chǎn)生的現(xiàn)象是白色沉淀；從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，請(qǐng)寫(xiě)出在C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O．
（4）當(dāng)C中固體全部變紅色后，關(guān)閉彈簧夾1，慢慢移開(kāi)酒精燈，待冷卻后，稱(chēng)量C中    固體質(zhì)量，若反應(yīng)前固體質(zhì)量為16g，反應(yīng)后稱(chēng)重固體質(zhì)量減少2.4g，通過(guò)計(jì)算確定該固體產(chǎn)物的成分是Cu₂O、Cu（用化學(xué)式表示）．
（5）在關(guān)閉彈簧夾1后，打開(kāi)彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入F中，很快發(fā)現(xiàn)裝置F中產(chǎn)生白煙，同時(shí)發(fā)現(xiàn)G中溶液迅速倒吸流入F中．請(qǐng)寫(xiě)出產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl，迅速產(chǎn)生倒吸的原因是盛滿(mǎn)氯氣的集氣瓶中因與氨氣反應(yīng)消耗氯氣生成部分固體，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，引起溶液倒吸．

Answer 1

分析 （1）檢驗(yàn)裝置的氣密性一般先形成封閉體系，然后微弱觀察插入液面以下的導(dǎo)管口是否有氣泡生成，停止加熱后，導(dǎo)管形成一段水柱；
（2）依據(jù)氨氣為堿性氣體，應(yīng)選擇堿性干燥劑，氨氣極易溶于水，溶液發(fā)生倒吸解答；
（3）反應(yīng)后的尾氣中含有未反應(yīng)的氨氣，氨氣在E溶液中與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇；
裝置C中黑色固體逐漸變紅，說(shuō)明有Cu生成，從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，說(shuō)明氨氣被氧化為氮?dú)猓�同時(shí)生成水；
（4）反應(yīng)前固體質(zhì)量為16g，反應(yīng)后稱(chēng)重固體質(zhì)量減少2.4g，剩余固體質(zhì)量為16g-2.4g=13.6g，計(jì)算剩余固體中Cu、O質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算n（Cu）：n（O）確定組成；
（5）氯氣有強(qiáng)氧化性，氧化氨氣生成N₂，產(chǎn)生白煙，說(shuō)明生成固體，故還生成NH₄Cl；
盛滿(mǎn)氯氣的集氣瓶中因氨氣消耗氯氣生成部分固體，導(dǎo)致內(nèi)壓減小，引起溶液倒吸．

解答 解：（1）組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)A-E裝置的氣密性，其操作是：首先關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開(kāi)彈簧夾1，在E中裝入水后，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開(kāi)酒精燈或松開(kāi)雙手，E中導(dǎo)管有水柱形成說(shuō)明裝置氣密性良好，
故答案為：關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開(kāi)彈簧夾1，在E中裝入水；
（2）氨氣為堿性氣體，應(yīng)選擇堿性干燥劑堿石灰或者生石灰；氨氣極易溶于水，溶液發(fā)生倒吸，裝置D為安全瓶可以防止倒吸；
故答案為：堿石灰 （生石灰）；防止倒吸；
（3）反應(yīng)后的尾氣中含有未反應(yīng)的氨氣，氨氣在E溶液中與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇，故還有白色沉淀沉淀，
裝置C中黑色固體逐漸變紅，說(shuō)明有Cu生成，從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，說(shuō)明氨氣被氧化為氮?dú)�，同時(shí)生成水，C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：白色沉淀；2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（4）16gCuO中含有Cu元素質(zhì)量為16g×$\frac{65}{80}$=12.8g，含有氧元素質(zhì)量為16g-12.8g=3.2g，反應(yīng)后稱(chēng)重固體質(zhì)量減少2.4g，剩余固體質(zhì)量為16g-2.4g=13.6g，大于12.8g，故剩余固體含有Cu、O元素，故n（Cu）=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，含有O元素的質(zhì)量為13.6g-12.8g=0.8g，n（O）=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05mol，n（Cu）：n（O）=0.2mol：0.05mol=4：1＞2：1，故剩余固體為Cu₂O、Cu，
故答案為：Cu₂O、Cu；
（5）氯氣有強(qiáng)氧化性，氧化氨氣生成N₂，產(chǎn)生白煙，說(shuō)明生成固體，故還生成NH₄Cl，反應(yīng)方程式為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．盛滿(mǎn)氯氣的集氣瓶中因氨氣消耗氯氣生成部分固體，導(dǎo)致內(nèi)壓減小，引起溶液倒吸，
故答案為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；盛滿(mǎn)氯氣的集氣瓶中因氨氣消耗氯氣生成部分固體，導(dǎo)致內(nèi)壓減小，引起溶液倒吸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氨氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、對(duì)裝置的理解、實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)計(jì)算等，掌握氨氣的性質(zhì)、明確氨氣制備的原理是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和分析能力，題目難度中等．