Question

為測定氨分子中氮、氫原子個數比，某研究性學習小組用濃氨水和氧化鈣反應制取氨氣，然后用氨氣與氧化銅粉末發(fā)生氧化還原反應．設計了如下實驗流程：實驗中，先檢查裝置氣密性；然后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測量裝置；立即加熱氧化銅．反應完成后，黑色的氧化銅轉化為紅色的銅．
（1）有關濃氨水和氧化鈣制取氨氣的下列說法正確的是

 

a、氧化鈣溶于水為劇烈放熱反應使溫度升高，氨氣的溶解度降低，便于氨氣的逸出．
b、生成的氫氧化鈣為強堿，使OH-濃度增大，使NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-平衡向逆反應方向移動，便于氨氣的逸出．
c、氧化鈣與水反應，消耗溶劑，使溶解的氨減少，便于氨氣的逸出．
d、由于氨水的電離是放熱反應，氧化鈣溶于水劇烈放熱，溫度升高，使NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-平衡向逆反應方向移動，便于氨氣的逸出．
（2）寫出氨氣與氧化銅反應的化學方程式

 

．
（3）該實驗中各裝置的連接順序為

 

→D→

 

→D→

 

→

 

．
（4）裝置D中的試劑可以是

 

a、堿石灰       b、氧化鈣      c、五氧化二磷     d、無水CaCl₂
（5）實驗測得后一個裝置裝置D在實驗前的質量m1g、實驗后的質量m2g；裝置C在實驗前后，量氣管的讀數的體積（25℃，101kPa下測定）差為VL．已知氣體體積與熱力學溫度成正比，熱力學溫度為攝氏溫度加273K．用所測數據計算出氨分子中氮、氫的原子個數比為

 

（列式計算，不必化簡）．
（6）為了較準確地測量氮氣的體積，除了必須檢查整個裝置的氣密性之外，在讀取反應產生氣體的體積時，其操作順序為

 

 （填寫字母編號）．
a．視線與凹液面最低處相平
b．待量氣管右邊液面最高時，立刻讀數
c．將量氣管下移，使量氣管左右兩邊液面相平
d．不必使量氣管左右兩邊液面相平，只要兩邊液面穩(wěn)定就行
e．恢復到室溫
（7）如果將裝置C改為下列裝置來測量生成的氮氣的體積，則集氣瓶與量筒之間的導氣管是否要充滿水？

 

（“是”或“否”）．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：

分析：（1）濃氨水和氧化鈣制取氨氣，利用濃氨水滴入氧化鈣，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣放熱，一水合氨分解生成氨氣；，氫氧根離子濃度增大，平衡逆向進行生成氨氣；
（2）氧化銅氧化氨氣生成氮氣、銅和水；
（3）實驗中，先檢查裝置氣密性；然后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測量裝置；立即加熱氧化銅．反應完成后，黑色的氧化銅轉化為紅色的銅．
（4）裝置D中的試劑是干燥氨氣，試劑不能和氨氣反應；
（5）裝置D中吸收的是費用生成的水蒸氣，依據質量差計算水的物質的量，量取裝置測定的是氮氣體積，換算成標準狀況的體積計算氮氣物質的量，計算得到氮原子和氫原子物質的量之比為原子數之比；
（6）在測量氮氣體積時，為了使測量更為準確，要注意上下移動儀器C中的量氣管，使兩管的液面相平，以使管中的氣壓與大氣氣壓相等，同時視線應與管內凹液面最低處相平，以減少觀察誤差；
（7）依據裝置是排水量氣方法分析，為減少誤差導氣管中需要充滿水；

解答： 解：（1）a、氧化鈣溶于水為劇烈放熱反應使溫度升高，氨氣的溶解度降低，便于氨氣的逸出，故a正確．
b、氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，生成的氫氧化鈣為強堿，使OH-濃度增大，使NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-平衡向逆反應方向移動，便于氨氣的逸出，解釋符合反應過程，故b正確．
c、氧化鈣與水反應消耗溶劑，使溶解的氨減少，便于氨氣的逸出，符合反應過程，故c正確．
d、由于氨水的電離是吸熱過程，故d錯誤；
故答案為：abc；
（2）氨氣與氧化銅反應的化學方程式為：2NH₃+3CuO

△   .

N₂+3Cu+3H₂O；
故答案為：2NH₃+3CuO

△   .

N₂+3Cu+3H₂O；
（3）實驗中，先檢查裝置氣密性；然后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測量裝置；立即加熱氧化銅．反應完成后，黑色的氧化銅轉化為紅色的銅，裝置連接為：E接D接F接D接G接C；
故答案為：EFGC；
（4）裝置D中的試劑是干燥氨氣，試劑不能和氨氣反應a、堿石灰，b、氧化鈣可以吸收水蒸氣，不與氨氣發(fā)生反應，c、五氧化二磷是酸性干燥劑和氨氣發(fā)生反應，不能選用，d、無水CaCl₂ 和氨氣反應生成絡合物，不能選擇；
故答案為：a b；
（5）實驗測得后一個裝置裝置D在實驗前的質量m1g、實驗后的質量m2g，吸收反應生成的水蒸氣質量為m₂-m₁，；裝置C在實驗前后，量氣管的讀數的體積（25℃，101kPa下測定）差為VL．已知氣體體積與熱力學溫度成正比，熱力學溫度為攝氏溫度加273K，換算標準狀況體積=

273V

298

L，則氮氣的物質的量=

273V

298×22.4

mol．用所測數據計算出氨分子中氮、氫的原子個數比為：

273V×2

298×22.4

：

2(m2-m1)

18

；
故答案為：

273V×2

298×22.4

：

2(m2-m1)

18

；
（6）為了較準確地測量氮氣的體積，除了必須檢查整個裝置的氣密性之外，在讀取反應產生氣體的體積時，其操作順序e．恢復到室溫，c．將量氣管下移，使量氣管左右兩邊液面相平，a．視線與凹液面最低處相平；
故答案為：eca；              
（7）如果將裝置C改為下列裝置來測量生成的氮氣的體積，則集氣瓶與量筒之間的導氣管要充滿水，減少測定誤差；
故答案為：是；

點評：本題考查了實驗裝置選擇，氣體體積測定方法和裝置分析應用，注意裝置作用的理解應用，掌握實驗基本操作是解題關鍵，題目難度中等．