题目内容
某研究性学习小组的同学学习完氮族元素之后,对氮元素的氢化物和氧化物的性质进行了更深入的探究.I.NH3性质的探究
(1)实验室制取氨气的化学方程式为
(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?
(3)该小组的同学设计了如图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
①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
②利用改进后的装置进行实验,观察到B装置中CuO变为红色物质,C装置中无水CuSO4变为蓝色,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
③有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有红色的Cu20.
已知:Cu20是一种碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+
H+ |
Ⅱ.NO2性质的探究
该小组的同学还设计了如图所示装置用以制取NO2并验证NO2能否支持木条燃烧(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去).已知:硝酸铜加热分解的化学方程式为2Cu(NO3)2═2CuO+4NO2↑+O2↑
(4)当集气瓶中充满红棕色气体时,带火星的木条复燃了,有的词学得出“N02能支持木条的燃烧”的结论.你认为这一结论是否正确?
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)①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;
②由题意可知生成物为铜、氮气和水,以此书写化学方程式;
③依据氧化亚铜在酸溶液中发生自身氧化还原反应生成铜和铜离子,盐城蓝色证明氧化亚铜的存在;
(4)根据该反应中氧气所占的体积分数与空气中氧气所占的体积分数比较来进行判断.
(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)①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;
②由题意可知生成物为铜、氮气和水,以此书写化学方程式;
③依据氧化亚铜在酸溶液中发生自身氧化还原反应生成铜和铜离子,盐城蓝色证明氧化亚铜的存在;
(4)根据该反应中氧气所占的体积分数与空气中氧气所占的体积分数比较来进行判断.
解答:解:(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;
(3)①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U型管;
②CuO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;
③Cu20是一种碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+
Cu+Cu2+,据此反应设计实验验证是否含有氧化亚铜,步骤为:取少量样品,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明含有Cu2O,否则不含有;
故答案为:取少量样品,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明含有Cu2O,否则不含有;
2Cu(NO3)2
2CuO+4NO2↑+O2↑,该反应中氧气占总气体体积的 四分之一.与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO2不支持燃烧,则木条不会复燃,根据实验现象知,二氧化氮支持燃烧,故正确.
故答案为:正确,理由是硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO2不支持燃烧,则木条不会复燃.
| ||
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2
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(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;
(3)①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U型管;
②CuO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
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故答案为:3CuO+2NH3
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③Cu20是一种碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+
H+ |
故答案为:取少量样品,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明含有Cu2O,否则不含有;
2Cu(NO3)2
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故答案为:正确,理由是硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO2不支持燃烧,则木条不会复燃.
点评:本题考查了氨气实验室制备方法,氨气的性质验证实验设计用于分析判断,化学方程式的书写即实验方案的设计,难度较大,注意根据实验目的设计实验方案,掌握基础是关键.
练习册系列答案
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某研究性学习小组为探究Cu与浓H2SO4的反应及其产物SO2的性质,设计如图1实验装置:
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式: ;浸有碱液的棉花的作用是 .
(2)该小组同学在实验中发现以上实验装置有相当多不足之处,如实验不够安全和易造成环境污染等.为改进实验和更多地了解SO2的性质,经过同学问的讨论和与老师的交流,设计了如图2实验装置.
①请写出长导管B的作用 (只写一点就可).
②对试管A中的浓H2SO4和铜片进行加热,发现E试管中有气泡逸出,品红溶液很快褪色,但最终未见D试管中氢氧化钡溶液出现浑浊.为探究D试管中未出现浑浊的原因,该小组同学在化学手册中只查阅到下列物质常温下的溶解度数据:
请你应用类比研究方法帮他们预测D试管未出现浑浊的原因: .
③为验证D试管中溶液的组成,进行了下列实验,请你帮他们完成下列实验内容:
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:
(2)该小组同学在实验中发现以上实验装置有相当多不足之处,如实验不够安全和易造成环境污染等.为改进实验和更多地了解SO2的性质,经过同学问的讨论和与老师的交流,设计了如图2实验装置.
①请写出长导管B的作用
②对试管A中的浓H2SO4和铜片进行加热,发现E试管中有气泡逸出,品红溶液很快褪色,但最终未见D试管中氢氧化钡溶液出现浑浊.为探究D试管中未出现浑浊的原因,该小组同学在化学手册中只查阅到下列物质常温下的溶解度数据:
物质 | 溶解度(g/100水) | 物质 | 溶解度(g/100水) |
Ca(OH)2 | 0.173 | Ba(OH)2 | 3.89 |
CaCO3 | 0.0013 | BaSO3 | 0.016 |
Ca(HCO3)2 | 16.60 |
③为验证D试管中溶液的组成,进行了下列实验,请你帮他们完成下列实验内容:
实验方案 | 现象 |
1.取少量溶液于试管中,加入稀盐酸,加热, 用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体. |
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2.取少量溶液于试管中,加入 |