Question

15．某校研究性學習小組的同學學習完氮族元素有關(guān)性質(zhì)之后，對氮的氫化物的性質(zhì)進行了更深入的研究．
（1）實驗室制取氨氣的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（2）某同學模仿排飽和食鹽水收集氯氣的方法，想用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣．你認為他能否達到目的？否（填“能”或“否”），理由是氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大．
（3）該小組的同學設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置（夾持及尾氣處理裝置未畫出），探究氨氣的還原性．

①利用該裝置進行實驗，觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍色，同時生成一種無污染的氣體．則氨氣與CuO反應(yīng)的化學方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
②有同學認為：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⁺→Cu+Cu²⁺．請設(shè)計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂O：取少量樣品，加入稀硫酸，若溶液出現(xiàn)藍色，說明含有Cu₂O，否則不含有．
③該裝置在設(shè)計上存在明顯缺陷，為保證實驗結(jié)果的準確性，需在A和B之間增加一個裝置D，為什么？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．?請在方框內(nèi)畫出裝置D的示意圖并表明所需試劑．（限選儀器和藥品：濃H₂SO₄、堿石灰、集氣瓶、干燥管、玻璃導管、單孔賽、雙孔塞）

Answer 1

分析 （1）實驗室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣，二者在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水；
（2）氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大；
（3）①CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍色，同時生成一種無污染的氣體，說明生成銅、氮氣和水，以此書寫化學方程式；
②依據(jù)氧化亞銅在酸溶液中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成銅和銅離子，溶液藍色證明氧化亞銅的存在；
③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．

解答 解：（1）實驗室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣，二者在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水，反應(yīng)的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大，所以不能用用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣，
故答案為：否；氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大；
（3）①CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍色，同時生成一種無污染的氣體，說明生成銅、氮氣和水，反應(yīng)的化學方程式為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
故答案為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
②Cu₂0是一種堿性氧化物，在酸性溶液中Cu⁺生成Cu+Cu²⁺，據(jù)此反應(yīng)設(shè)計實驗驗證是否含有氧化亞銅，步驟為：取少量樣品，加入稀硫酸，若溶液出現(xiàn)藍色，說明含有Cu₂O，否則不含有；
故答案為：取少量樣品，加入稀硫酸，若溶液出現(xiàn)藍色，說明含有Cu₂O，否則不含有；
③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，氨氣為堿性氣體，應(yīng)選擇堿性干燥劑，堿石灰為堿性干燥劑，可以干燥氨氣，裝置圖為：，干燥劑為堿石灰；
故答案為：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；，干燥劑堿石灰．

點評 本題考查了氨氣實驗室制備和性質(zhì)檢驗，明確氨氣制備原理及氨氣的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．