Question

（l6分）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)時(shí)討論：既然氨氣具有還原性，能否像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題。請(qǐng)你參與該小組的活動(dòng)并完成下列研究：

（1）制取氨氣

     ①寫出實(shí)驗(yàn)制取氨氣的化學(xué)方程式                                 ；

     ②在實(shí)驗(yàn)室中，還可以用濃氨水與          （填寫一種試劑）快速制取少量氨氣；

     ③有同學(xué)模仿排飽和食鹽水收集氯氣的方法，想用排飽和氯化鉸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                          。

（2）該小組中某同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(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：

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(duì)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(wú)水CuSO₄變藍(lán)色，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式                     。

（3）問題討論

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⁺ 的穩(wěn)定性比Cu²⁺ 差（2Cu⁺  Cu+ Cu²⁺ ）。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                                。

 

Answer 1

【答案】

（16分，每空 2分）

（1）①2NH₄Cl+Ca（OH）₂  CaCl₂+2NH₃+2H₂O

②NaOH固體或生石灰或堿石灰等（只要合理就給分，但答NaOH溶液、消石灰等不給分）

③否；氨氣極易溶于水、氯化鉸對(duì)氨氣在水中的溶解影響不大

（2）①在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管；C裝置之后增加尾氣吸收裝置。

②3CuO+2NH₃  3Cu+N₂+3H₂O

（3）取少許樣品，加入稀H₂SO₄（或稀鹽酸），若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有CU₂O，反之則沒有

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室常用熟石灰和氯化銨混合加熱制取，方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂  CaCl₂+2NH₃+2H₂O。因?yàn)榘彼畬儆谌綦娊赓|(zhì)存在電離平衡NH₃·H₂ONH₄^＋＋OH^－，因此可以利用氫氧化鈉或生石灰來(lái)制取少量氨氣。氨氣極易溶于水，氯化銨對(duì)其溶解度影響不大，不能用飽和氯化鉸溶液的方法收集氨氣。

（2）氨氣和氧化銅反應(yīng)應(yīng)是干燥的氨氣，且需要有尾氣處理裝置。CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，說(shuō)明被還原生成了單質(zhì)銅。無(wú)水CuSO₄變藍(lán)色，說(shuō)明有水生成。同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體，說(shuō)明氨氣被氧化生成氮?dú)狻７匠淌綖?NH₃＋3CuON₂＋3Cu＋3H₂O。

（3）在酸性溶液中，Cu⁺ 的穩(wěn)定性比Cu²⁺ 差，（即2Cu⁺  Cu+ Cu²⁺ ）。因此可利用生成的Cu²⁺在溶液中顯藍(lán)色來(lái)驗(yàn)證，但所用的酸一定不能是氧化性酸。