Question

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)后討論：運(yùn)用類比的思想，既然氨氣具有還原性，氨氣能否像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(wèn)題．請(qǐng)你參與該小組的活動(dòng)并完成下列研究：
（一）制取氨氣
（1）實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨固體和氫氧化鈣固體的混合物來(lái)制取氨氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)室還可在

 

（填一種試劑）中滴加濃氨水的方法快速制取少量氨氣．
（二）實(shí)驗(yàn)探究
該小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氨氣還原性及其產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)裝置（夾持及尾氣處理裝置未畫出）圖如下：

（1）該裝置在設(shè)計(jì)上有一定的缺陷，為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，你對(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)，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體．請(qǐng)寫出NH₃與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（三）問(wèn)題討論
（1）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是紅色粉末，在酸性溶液中，Cu⁺能自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu²⁺和Cu．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：

 

（2）在解決了問(wèn)題（1）后，又有同學(xué)提出：Cu₂O與CuO的熱穩(wěn)定性哪個(gè)更強(qiáng)？于是他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取98g Cu（OH）₂固體，加熱到80℃～100℃時(shí)，得到黑色固體粉未，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉未全部變成紅色粉未A．冷卻后稱量，A的質(zhì)量為72g．
據(jù)此可推得A為

 

，請(qǐng)寫出上述過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式

 

，

 

，由此得到的結(jié)論是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氨的制取和性質(zhì)

專題：氮族元素

分析：（一）制取氨氣（1）實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式書寫注意事項(xiàng)回答即可；
（2）用濃氨水與NaOH固體或生石灰或堿石灰等混合可以迅速制備少量氨氣；
（二）（1）氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥；
（2）由題意可知生成物為銅、氮?dú)夂退�，以此書寫化學(xué)方程式；
（三）（1）根據(jù)Cu₂O在酸性條件下不穩(wěn)定的性質(zhì)分析；
（2）根據(jù)顏色變化判斷在不同溫度下的產(chǎn)物，進(jìn)而判斷穩(wěn)定性．

解答： 解：（一）（1）實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）用濃氨水與NaOH固體或生石灰或堿石灰等混合可以迅速制備少量氨氣，故答案為：NaOH固體（或生石灰或堿石灰等）；
（二）（1）氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥，
故答案為：在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管；
（4）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，說(shuō)明生成銅、氮?dú)夂退�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（三）（1）由題中信息可知，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⁺），則將Cu₂O加入硫酸中發(fā)生：Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，可觀察到溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒(méi)有，故答案為：取少許樣品，加入稀硫酸，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(méi)有；
（2）取98g Cu（OH）₂固體，即n（ Cu（OH）₂）=1mol，加熱至80℃～100℃時(shí)，得到黑色固體粉末，該黑色粉末為CuO，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變?yōu)榧t色粉末A，則A為Cu₂O，根據(jù)反應(yīng)2Cu（OH）₂

高溫  .

Cu₂O+2H₂O計(jì)算可得m（Cu₂O）=n（Cu₂O）×M（Cu₂O）=0.5mol×144g/mol=72g，說(shuō)明紅色粉末為Cu₂O，且Cu₂O比CuO穩(wěn)定，故答案為：Cu₂O；2Cu（OH）₂

高溫  .

Cu₂O+2H₂O；CuO+Cu（OH）₂

高溫  .

Cu₂O+2H₂O；CuO比Cu₂O的熱穩(wěn)定性差．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氨氣的制備方法及化學(xué)性質(zhì)，題目難度中等，明確氨氣的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)基本操作方法是解題關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>