Question

【题目】Ⅰ.氨是一种重要的化工原料，某学习小组欲制取氨气并探究其性质。请回答：

（1）实验室制取氨气的化学方程式是____。

（2）如图一是进行氨气喷泉实验的装置，引发喷泉后氨气使烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用电离方程式表示）____。

（3）该小组同学设计了如图二所示的实验装置（部分夹持仪器未画出），探究氨气的还原性并检验产物。

①实验现象为：黑色CuO变为红色；白色无水CuSO4粉末变为蓝色；同时生成一种无色气体，该气体无污染。请写出氨气与CuO反应的化学方程式___。

②碱石灰的作用是________。

③该装置存在明显缺陷，请指出存在的问题______。

Ⅱ.3.2g Cu与30mL，8mol/L过量HNO3反应，硝酸的还原产物为NO，NO2，反应后溶液中所含H+为a mol，则：①此时溶液中所含的NO为_____ mol。

②所生成的NO在标准状况下体积为_______L。（以上结果均用含a的代数式表示）

Answer 1

【答案】2NH4Cl + Ca（OH）2CaCl2 + 2NH3↑+2H2O NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH- 3CuO + 2NH33Cu + N2 + 3H2O 吸收氨气中有的水蒸气，防止干扰产物水的测定。 此装置没有尾气吸收装置，NH3排入大气，污染环境 （0.1+a） 11.2(a－0.04)

【解析】

I．（1）在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，化学方程式：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。

（2）氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨为弱碱，部分电离生成氨根离子和氢氧根离子，溶液呈碱性，遇酚酞呈现红色，离子方程式：NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-；答案为：NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-。

（3）①黑色CuO变为红色，红色是铜，所以生成物是铜；白色无水CuSO4粉末变为蓝色生成五水合硫酸铜，说明生成物含有水；同时生成一种无色气体，该气体无污染，由元素守恒可知为N2，则可判断氨气与氧化铜在加热条件下发生氧化还原反应，化学方程式为：3CuO+2NH33Cu+N2↑+3H2O；答案为：3CuO+2NH33Cu+N2↑+3H2O。

②碱石灰是干燥剂，能吸收水蒸气，防止干扰产物水的测定；答案为吸收氨气中混有的水蒸气，防止干扰产物水的测定。

③氨气是刺激性气体，所以不能排入空气，应有尾气处理装置；答案为此装置没有尾气吸收装置，NH3排入大气，污染环境。

Ⅱ．①3.2gCu的物质的量为n(Cu)=3.2g÷64g/mol=0.05mol，与HNO3反应后，生成Cu(NO3)2，由Cu元素守恒，则Cu(NO3)2的物质的量也为0.05mol，根据Cu(NO3)2 =Cu2++2NO3-，可知Cu(NO3)2中含NO3-为0.05×2=0.1mol，又反应后溶液中所含H+为a mol ，由HNO3═H++NO3-可知，HNO3中含NO3-为amol，则此时溶液中含有NO3-的物质的量为(0.1+a )mol；答案为(0.1+a )。

②浓硝酸与铜反应生成NO2，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐降低，则生成NO，反应后溶液中硝酸过量，n(NO3-)=(0.1+a)mol，加入的30mL，8mol/L过量HNO3，n(HNO3)=0.03L×8mol/L=0.24mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y，由N元素守恒可知，x+y=0.24-(0.1+a)，根据电子守恒可得：3x+y=2×0.05 ，解之得：x=(a-0.04）mol，标况下V(NO)=(a-0.04)mol ×22.4L/mol=11.2(a-0.04)L；答案为11.2(a-0.04)。