Question

某化學(xué)研究小組通過上網(wǎng)查找資料發(fā)現(xiàn)N₂的制取有如下兩種方法：
方法a：加熱條件下利用NH₃還原CuO制得純凈的N₂和活性銅粉．
方法b：將空氣緩慢通入灼熱的銅粉制得較純凈的N₂．現(xiàn)實驗室提供如下幾種裝置來制取N₂．
（1）若按方法a制取N₂時，需要的氨氣用生石灰和濃氨水作原料制取，則宜采用上述裝置______（填序號）作為發(fā)生器，該發(fā)生裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．要制取并收集純凈的N₂（允許含有少量水蒸氣），還需使用到上述裝置（按氣流從左到右的流向順序列出）______（填序號）．
（2）若按方法b制取N₂，用裝置E將空氣緩慢通入______（填“A”、“B”或“C”）反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是______，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．

Answer 1

解：（1）濃氨水易揮發(fā)，CaO固體與水反應(yīng)放出大量的熱，導(dǎo)致溫度升高，使得氨氣在水中的溶解度進一步減少，以氣體的形式逸出，制得氨氣，題中所給的裝置，適用于制備氣體的發(fā)生裝置的是BE，E裝置的優(yōu)點是能控制反應(yīng)的速率，而B裝置只能一次性加入藥品，無法控制反應(yīng)的速率，所以選擇圖中的E裝置，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：NH₃?H₂O+CaO═Ca（OH）₂+NH₃↑，按方法a制取N₂中會含有未反應(yīng)的氨氣，因此，還需要用試劑吸收氨氣，由于氨氣是一種極易溶于水的氣體，所以用排水法收集氮氣，即可除去氮氣中含有的氨氣，所以還需使用的裝置是ACD，
故答案為：E；NH₃?H₂O+CaO═Ca（OH）₂+NH₃↑；ACD；
（2）空氣主要是有氧氣和氮氣構(gòu)成，利用分液漏斗中的水可將空氣從燒瓶中排到裝置A中，在加熱的條件下銅和空氣中的氧氣反應(yīng)，從而除去空氣中的氧氣，這樣剩余氮氣，可制得較純凈的N₂，氧化銅為黑色，銅為紅色，所以可觀察到的現(xiàn)象是紅色粉末逐漸變黑，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為O₂+2CuCuO，
故答案為：A；紅色粉末逐漸變黑；O₂+2CuCuO．
分析：（1）用生石灰和濃氨水作原料制取氨氣，需選擇固體和液體不需要加熱制取氣體的裝置，提供的裝置BE符合條件，但B只能一次性加入藥品，無法控制反應(yīng)的速率，所以選擇E，根據(jù)提供的反應(yīng)物書寫化學(xué)方程式，根據(jù)制取并收集純凈的N₂的原理選擇裝置；
（2）空氣主要是有氧氣和氮氣構(gòu)成，將空氣緩慢通入灼熱的銅粉，銅粉和氧氣反應(yīng)，空氣中剩余氮氣，所以可制得較純凈的N₂，用裝置E將空氣緩慢通入A，再根據(jù)現(xiàn)象進行解答，書寫化學(xué)方程式．
點評：本題主要考查了實驗室制氮氣，掌握空氣的組成、銅及其化合物的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大．