Question

甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組分別制備氨氣，并利用氨氣的性質(zhì)（氨氣與灼熱的氧化銅反應(yīng)，生成銅、水和氮?dú)猓﹣?lái)驗(yàn)證分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：

實(shí)驗(yàn)中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅．反應(yīng)完成后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅．
下圖A、B、C為甲、乙兩小組制備氨氣時(shí)可能用到的裝置，D為盛有足量濃硫酸的洗氣瓶．

甲小組測(cè)得：反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為m₁g、氧化銅反應(yīng)后轉(zhuǎn)化成的銅的質(zhì)量為m₂g；生成的氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V₁L（已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L氮?dú)獾馁|(zhì)量是28g）．
乙小組測(cè)得：洗氣前裝置D的質(zhì)量m₃g、洗氣后裝置后D的質(zhì)量m₄g；生成的氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V₂L．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出儀器a的名稱(chēng)：

分液漏斗

（2）檢查A裝置氣密性的具體操作方法是

連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入水中，用手緊握試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；松開(kāi)手后，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱

．
（3）甲、乙兩小組選擇了不同方法制備氨氣，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)裝置的字母編號(hào)和制備原理填寫(xiě)在下表空格中．

	實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)藥品	制備原理
甲小組	A	氫氧化鈣、硫酸銨	反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ① （NH4）2SO4+Ca（OH）2═2NH3↑+2H2O+CaSO4
乙小組	② B	濃氨水、氫氧化鈉

（4）甲小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)之比為

5V₁：7（m₁-m₂）

．
（5）乙小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比小于理論值，其原因是

洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應(yīng)生成的水，還吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計(jì)算的氫的量偏高

． 為此，乙小組在原有實(shí)驗(yàn)流程的基礎(chǔ)上，在

洗氣瓶D前

的位置增加了一個(gè)裝有足量藥品的實(shí)驗(yàn)儀器，重新實(shí)驗(yàn)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮?dú)獾捏w積，也得出了合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果．該藥品的名稱(chēng)是

堿石灰（或無(wú)水硫酸銅、氫氧化鈉、氧化鈣等）

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)儀器用途填寫(xiě)名稱(chēng)
（2）根據(jù)裝置氣密性檢查方法分析
（3）根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的特點(diǎn)及書(shū)寫(xiě)方程式的原則寫(xiě)出化學(xué)方程式
（4）根據(jù)氧化銅中氧元素的質(zhì)量等于生成的水中氧元素的質(zhì)量，根據(jù)氮?dú)獾捏w積計(jì)算出氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，從而求出氮原子的個(gè)數(shù)
（5）根據(jù)濃硫酸的吸水性及能與氨氣反應(yīng)進(jìn)行分析

解答：解：（1）儀器a的名稱(chēng)為 分液漏斗
（2）檢查A裝置氣密性的具體操作方法是連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入水中，用手緊握試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；松開(kāi)手后，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱
（3）①氫氧化鈣與硫酸銨反應(yīng)生成硫酸鈣、氨氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂═2NH₃↑+2H₂O+CaSO₄ 
②濃氨水是液體，氫氧化鈉是固體，為使氨氣逸出，采用加熱降低氨氣的溶解度，故選B裝置
（4）反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為m₁g、氧化銅反應(yīng)后轉(zhuǎn)化成的銅的質(zhì)量為m₂g，則氧化銅中氧元素的質(zhì)量為m₁-m₂，生成的水中氧元素的質(zhì)量等于氧化銅氧元素的質(zhì)量，則生成的水中氧原子的個(gè)數(shù)為

m1-m2

16

，水中氫原子個(gè)數(shù)是氧原子個(gè)數(shù)的兩倍，因此氫原子個(gè)數(shù)為

m1-m2

16

×2，生成的氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V₁L，則氮?dú)庵械�原子的個(gè)數(shù)為

V1×2

22.4

，因此氮?dú)湓�子個(gè)數(shù)比為

V1×2

22.4

：

m1-m2

16

×2=5V₁：7（m₁-m₂）；
（5）乙小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比小于理論值，其原因是洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應(yīng)生成的水，還吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計(jì)算的氫的量偏高． 因此在 洗氣瓶D前的位置應(yīng)增加了一個(gè)裝有堿石灰（無(wú)水硫酸銅、氫氧化鈉、氧化鈣等）的實(shí)驗(yàn)儀器只吸收水，減小誤差
故答案為：
（1）分液漏斗 
（2）連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入水中，用手緊握試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；松開(kāi)手后，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱 
（3）①（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂═2NH₃↑+2H₂O+CaSO₄   ②B 
（4）5V₁：7（m₁-m₂）；
（5）洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應(yīng)生成的水，還吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計(jì)算的氫的量偏高　  洗氣瓶D前
堿石灰（或無(wú)水硫酸銅、氫氧化鈉、氧化鈣等）

點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)探究題，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，難度大．