Question

【题目】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______________________________________；

（2）在实验室中，还可以用浓氨水与____________（填写一种试剂）快速制取少量氨气；

（二）该小组中某同学设计了下图所示的实验装置（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：_________________________

（三）问题讨论

（1）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有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（Cu+ 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_______________________________________________。

（2）在解决了问题（1）后，又有同学提出：Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们进行了如下实验：取98 gCu(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____________。由此，得到的结论是:________________________________。

Answer 1

【答案】2NH4Cl + Ca（OH）2CaCl2 + 2NH3↑+2H2O 生石灰、碱石灰、氢氧化钠固体（填写一种试剂）在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管3CuO + 2NH33Cu + N2 + 3H2O取少许样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O反之则没有Cu2O高温下，CuO比Cu2O的热稳定性差

【解析】

(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）2CaCl2 + 2NH3↑+2H2O；

(2)用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气；

(二)(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,在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管，氨气污染空气,C装置后需要连接尾气吸收装置；

(2)CuO变为红色物质,无水硫酸铜变蓝色,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 + 2NH33Cu + N2 + 3H2O；
(三)(1)由题中信息可以知道, Cu2O是一种碱性氧化物,在酸性溶液中, Cu+的稳定性比Cu2+差,则将Cu2O加入硫酸中发生，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；

(2) 由题意可知

xCu（OH）2-------CuxO
98x64x+16

9.8g7.2g

解得x=2，所以为A的化学式为Cu2O，因此得到的结论高温下，CuO比Cu2O的热稳定性差。