Question

實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物的裝置如圖1所示．
將足量濃氨水從分液漏斗中加入燒瓶中后，如圖1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：
①黑色氧化銅粉末變?yōu)楣饬良t色；
②無水硫酸銅粉末變藍(lán)色
③廣口瓶收集到一種新生成的無色氣體
（1）虛線框內(nèi)是否應(yīng)添加必要的干燥裝置？

 

（填“是”或“否”），若需要，應(yīng)選擇右圖2中的干燥裝置是

 

（填編號(hào)，若不需要，該空可不填）．
（2）在實(shí)驗(yàn)中NaOH固體的作用是

 

．
（3）最終廣口瓶中收集到的氣體是

 

，CuO粉末處發(fā)生化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
（4）洗氣瓶中的試劑是

 

，去掉此裝置有何影響？

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)充分加熱，至硬質(zhì)玻璃管裝置質(zhì)量不再減輕為止．實(shí)驗(yàn)完畢后，測(cè)得收集到的氣體體積為a L（已折算為標(biāo)注狀況）．則若用CH₄還原同樣多CuO，理論上最少需要CH₄的體積為（標(biāo)準(zhǔn)狀況，用含字母a的代數(shù)式表示）

 

L．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物，氨氣與CuO反應(yīng)生成Cu、N₂、H₂O，濃氨水與NaOH可制取氨氣，混有水蒸氣干擾反應(yīng)產(chǎn)物檢驗(yàn)，則制備的氨氣應(yīng)先用堿石灰干燥，再與CuO反應(yīng)，然后無水硫酸銅變藍(lán)檢驗(yàn)水的生成，大試管中黑色氧化銅粉末變?yōu)楣饬良t色可說明Cu的生成，集氣瓶中收集到一種無色氣體即為氮?dú)�，以此來解答�?/div>

解答： 解：（1）制取氨氣時(shí)混有水，干擾氨氣與CuO反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)，則虛線框內(nèi)是應(yīng)添加必要的干燥裝置，氨氣與濃硫酸反應(yīng)，應(yīng)利用I中堿石灰干燥，
故答案為：是；I；
（2）濃氨水與NaOH可制取氨氣，氫氧化鈉固體吸水放出大量的熱，會(huì)促使一水合氨分解產(chǎn)生氨氣，故答案為：促使一水合氨分解產(chǎn)生氨氣；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的現(xiàn)象，可以知道氨氣還原氧化銅可以得到金屬銅、氮?dú)庖约八�，但其可以根�?jù)排水量氣法來測(cè)定體積，CuO粉末處發(fā)生化學(xué)反應(yīng)方程式為2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，Cu為固體，只有氮?dú)鉃闅怏w，則最終集氣瓶中收集到的氣體是N₂，
故答案為：N₂；2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（4）在洗氣瓶中要加入濃硫酸，否則會(huì)造成右邊裝置中的水蒸氣使無水硫酸銅變藍(lán)色，無法判斷是否有水生成，
故答案為：濃硫酸；廣口瓶中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入U(xiǎn)形管中，影響生成的水的鑒別；
（5）實(shí)驗(yàn)完畢后，測(cè)得收集到的氮?dú)怏w積為a L（已折算為標(biāo)注狀況），根據(jù)反應(yīng)：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，氧化銅的物質(zhì)的量是

3a

22.4

mol，甲烷還原氧化銅的原理是：CH₄+4CuO

△

CO₂+2H₂O+4Cu，則消耗甲烷的物質(zhì)的量是

0.75a

22.4

mol，標(biāo)況下的體積是0.75a，故答案為：0.75a．

點(diǎn)評(píng)：本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)及產(chǎn)物檢驗(yàn)時(shí)排除干擾為解答的關(guān)鍵，注意實(shí)驗(yàn)裝置圖的作用及發(fā)生的反應(yīng)，側(cè)重分析能力及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�題目難度不大．