Question

某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论：运用类比的思想，既然氨气具有还原性，能否像H₂那样还原CuO呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题．请你参与该小组的活动并完成下列研究：
（一）制取氨气
（1）写出实验制取氨气的化学方程式

2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

；　　
（2）有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气．你认为他能否达到目的？

否

（填“能”或“否”），理由是

氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大

（二）该小组中某同学设计了如下图所示的实验装置（部分夹持及尾气处理装置未画出），探究氨气的还原性：
（3）该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是

在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管

（4）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO₄变蓝色，同时生成一种无污染的气体．写出氨气与CuO反应的化学方程式

3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O

．
（三）问题讨论
（5）有同学认为：NH₃与CuO反应生成的红色物质可能含有Cu₂O．已知：Cu₂O是一种碱性氧化物；在酸性溶液中，Cu⁺的稳定性比Cu²⁺差（2Cu⁺=Cu+Cu²⁺）．请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu₂O

取少许样品，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有

．
（6）解决了问题（5）后，有同学提出：Cu₂O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们进行了如下实验：取98g Cu（OH）₂固体，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变为红色粉末A．冷却后称量，A的质量为72g．据此可推得，A的化学式为

Cu₂O

．由此，得到的结论是

CuO比Cu₂O的热稳定性差

．

Answer 1

分析：（1）实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气；
（2）氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大；
（3）氯化铵和消石灰反应生成氨气和水，氨气和CuO反应前应先干燥；
（4）由题意可知生成物为铜、氮气和水，以此书写化学方程式；
（5）根据Cu₂O在酸性条件下不稳定的性质分析；
（6）根据颜色变化判断在不同温度下的产物，进而判断稳定性．

解答：解：（一）（1）实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气，反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂ 

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ 

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大，所以不能用用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气，
故答案为：否；氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大；
（二）（3）氯化铵和消石灰反应生成氨气和水，氨气和CuO反应前应先干燥，
故答案为：在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管；
（4）CuO变为红色物质，无水CuSO₄变蓝色，同时生成一种无污染的气体，说明生成铜、氮气和水，反应的化学方程式为
3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（三）（5）由题中信息可知，Cu₂O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺的稳定性比Cu²⁺差（2Cu⁺=Cu+Cu²⁺），则将Cu₂O加入硫酸中发生：Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，可观察到溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有，
故答案为：取少许样品，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有；
（6）取98g Cu（OH）₂固体，即n（ Cu（OH）₂）=1mol，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，该黑色粉末为CuO，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变为红色粉末A，则A为Cu₂O，根据反应2Cu（OH）₂

高温  .

Cu₂O+2H₂O计算可得m（Cu₂O）=n（Cu₂O）×M（Cu₂O）=0.5mol×144g/mol=72g，说明红色粉末为Cu₂O，且Cu₂O比CuO稳定，
故答案为：Cu₂O；CuO比Cu₂O的热稳定性差．

点评：本题考查铜的化合物的性质探究，题目难度中等，易错点为（6），注意根据数据定量判断．