题目内容
【题目】某研究性学习小组设计用如图所示实验装置(夹持仪器省略)制取干燥的氨气并验证NH3具有还原性，请回答下列问题：
（1）实验室制备氨气有多种方法，现欲用NH4C1与Ca(OH)2反应制取NH3，则甲中的气体发生装置___________(从Ⅱ中选用)；用浓氨水与生石灰反应也可制取NH3，反应的化学方程式为__________
（2）装置丙用于收集NH3，应将导管__________(填“a”或“b”）延长至集气瓶底部，装置乙中盛放的试剂为__________，装置己的作用为____________(答两点）。
（3）若装置丁中黑色固体变红，则装置戊中现象为_________
（4）研究小组的同学通过讨论、分析后认为充分反应后生成的红色固体可能是Cu或Cu2O或二者的混合物，通过查阅资料知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。为探究固体的成分，提出了如下两种方案。
I. 甲同学取少量红色固体与稀硝酸混合，最终得到蓝色溶液，由此推测红色产物中有Cu2O。
①你对甲同学实验设计的评价是__________（请给出必要的文字解释)。
②Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为_____________
Ⅱ.乙同学认为不需要借助任何化学试剂，只需要称量生成的红色固体的质量（设为xg）就能确定产物成分，当x取值范围为 _____时，表明产物中既有Cu，又有Cu2O。
【答案】B CaO+NH3·H2O =Ca(OH)2 + NH3 ↑ b 碱石灰 吸收没有反应完的NH3，防止空气中水蒸气进入装置戊中 白色固体变为蓝色 不合理，因为Cu和Cu2O均能被稀硝酸氧化为Cu2+ 3Cu2O+14H++2NO↑=6Cu2++2NO ↑+7H2O 12.8<x<14.4
【解析】
⑴用NH4C1与Ca(OH)2在加热条件下反应制取NH3，因此得到甲中的气体发生装置；用浓氨水与生石灰反应生成NH3和氢氧化钙。
⑵氨气的密度比空气小，装置丙用于收集NH3，气体应先在上方，装置乙主要是干燥氨气，因此乙中盛放的试剂为碱石灰，装置己的作用为吸收没有反应完的NH3，防止空气中水蒸气进入装置戊中。
⑶若装置丁中黑色固体变红，还生成了水，水蒸气进入到装置戊中现象为白色固体变为蓝色。
⑷I.①不管是铜还是氧化亚铜都和稀硫酸反应生成铜离子，因此甲同学实验设计的评价是不合理。
②Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2NO↑=6Cu2++2NO ↑+7H2O。
Ⅱ当16g氧化铜即物质的量为0.2mol，全部变为铜单质即质量为0.2mol×64g/mol = 12.8g，当氧化铜全部变为氧化亚铜时，其物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×144g/mol = 14.4g，因此当x取值范围为12.8<x<14.4时，表明产物中既有Cu，又有Cu2O。
⑴用NH4C1与Ca(OH)2在加热条件下反应制取NH3，因此甲中的气体发生装置B；用浓氨水与生石灰反应生成NH3和氢氧化钙，反应的化学方程式为CaO+NH3·H2O =Ca(OH)2 + NH3 ↑，故答案为：B；CaO+NH3·H2O =Ca(OH)2 + NH3 ↑。
⑵氨气的密度比空气小，装置丙用于收集NH3，应将导管b延长至集气瓶底部，装置乙主要是干燥氨气，因此乙中盛放的试剂为碱石灰，装置己的作用为吸收没有反应完的NH3，防止空气中水蒸气进入装置戊中，故答案为：b；碱石灰；吸收没有反应完的NH3，防止空气中水蒸气进入装置戊中。
⑶若装置丁中黑色固体变红，还生成了水，水蒸气进入到装置戊中现象为白色固体变为蓝色，故答案为：白色固体变为蓝色。
⑷I.①不管是铜还是氧化亚铜都和稀硫酸反应生成铜离子，你对甲同学实验设计的评价是不合理，因为Cu和Cu2O均能被稀硝酸氧化为Cu2+，故答案为：不合理，因为Cu和Cu2O均能被稀硝酸氧化为Cu2+。
②Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2NO↑=6Cu2++2NO ↑+7H2O，故答案为：3Cu2O+14H++2NO↑=6Cu2++2NO ↑+7H2O。
Ⅱ当16g氧化铜即物质的量为0.2mol，全部变为铜单质即质量为0.2mol×64g/mol = 12.8g，当氧化铜全部变为氧化亚铜时，其物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×144g/mol = 14.4g，因此当x取值范围为12.8<x<14.4时，表明产物中既有Cu，又有Cu2O，故答案为：12.8<x<14.4。
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