Question

通过初中一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，如图所示是老师提供的一些实验装置，根据如图1所示回答下列问题：

（1）B装置中仪器甲的名称是

 

，仪器乙的名称是

 

；
（2）关闭B装置中的止水夹后，从甲向乙中注入一定量的水，静止后如图所示，则B装置是否漏气？

 

（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）；
（3）如果实验室用A、E组合来制取并收集氧气，A装置的试管口应添加

 

；写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式

 

；实验结束时应先

 

 后

 

．
（4）已知氨气密度小于空气，极易溶于水，具有强烈的刺激性气味，是空气的污染物之一．某校化学研究性学习小组的同学在查阅资料时得知氨气也有还原性．运用类比的思想，既然氨气具有还原性，能否象CO那样还原CuO呢？于是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实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气，写出反应的化学方程式

 

．
②制取并收集氨气应选用图1中

 

和

 

组合（填序号）．
（二）性质探究
该小组成员用注射器抽取实验一中生成的未经干燥的氨气，按如图2所示装置进行实验，探究氨气还原性并验证其产物．（夹持装置未画出，碱石灰是NaOH和CaO固体混合物）：
③有同学发现该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，他认为还应该在A、B之间增加一个干燥装置．于是他选择了如图3中的

 

（填“甲”或“乙”）．
④利用改进后的装置进行实验，观察到黑色粉末变为红色物质，无水CuSO₄变蓝，同时生成一种无污染的气体单质．请写出NH₃与CuO反应的化学方程式

 

．
（三）问题讨论
⑤有同学认为：NH₃与CuO反应生成的红色物质也可能是Cu₂O．
已知氧化亚铜与稀硫酸反应时，能生成CuSO₄和Cu和水．写出氧化亚铜与稀硫酸反应的化学方程式

 

．
请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu₂O．
操作

 

；
现象

 

；
结论

 

．
⑥在解决了上述问题后，又有同学提出：Cu₂O与CuO的热稳定性哪个更强？于是又他们进行了如下实验：取9.8g Cu（OH）₂固体，加热到80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A．冷却后称量，A的质量为7.2g．据此可推得A的化学式为

 

．（请写出计算过程）根据该实验，同学们得出

 

在高温下更稳定．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验探究物质的组成成分以及含量,检查装置的气密性,气体的干燥（除水）,实验室制取氧气的反应原理,制取氧气的操作步骤和注意点,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化,科学探究

分析：（1）依据实验室常用仪器的认识解决此题；
（2）由图看出长颈漏斗内出现一段水柱，说明B装置不漏气；
（3）根据反应物是高锰酸钾正确写出化学方程式，注意反应时的注意事项；试验完毕一定先把导气管从水中拿出，再移走酒精灯，不然会使水倒流入导气管炸裂试管．为防止高锰酸钾随气流进入导气管试管口需放棉花；
（4）①根据题中所给条件写出化学方程式，
②首先根据所需的药品来选择反应装置；最后根据气体的物理性质：比空气轻来选择收集装置及方法；
③选择干燥装置，所用试剂不能和气体反应；
④书写化学式应该注意化学式、配平、条件、箭头；
⑤根据题中所给信息解答；
⑥根据题中所给信息解答；写出具体步骤；

解答：解；
（1）依据实验室常用仪器知长颈漏斗、锥形瓶；
（2）由图看出长颈漏斗内出现一段水柱，说明B装置不漏气；
（3）根据反应物是高锰酸钾化学方程式为2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，试验完毕一定先把导气管从水中拿出，再移走酒精灯，不然会使水倒流入导气管炸裂试管．为防止高锰酸钾随气流进入导气管试管口需放棉花；
（4）①根据题中所给条件化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
②加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气，属于固固加热型，氨气一溶于水，密度比空气的小，故选择AC；
③选择干燥装置，所用试剂不能和气体反应，氨气的水溶液呈碱性，易和硫酸反应，故选乙；
④利用质量守恒定律写出化学方程式为3CuO+2NH₃═3Cu+N₂+3H₂O；
⑤氧化亚铜与稀硫酸反应时，能生成CuSO₄和Cu和水．反应的化学方程式Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O；从而可知如果有Cu₂O存在，加入稀硫酸生成硫酸铜，溶液会变蓝，据此设计实验，取红色固体少许，加入足量稀盐酸（或稀硫酸），溶液变蓝，则有Cu₂O；
⑥由题意可知
xCu（OH）₂-------Cu_xO
  98x           64x+16
  9.8g           7.2g
X=2
所以为Cu₂O
根据该实验得出Cu₂O高温下更稳定；
答案：
（1）长颈漏斗、锥形瓶
（2）不漏气
（3）棉花、2KMnO₄

△   .

 K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑、取出导管  熄灭酒精灯
（4）①2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
②A  C
③乙
④3CuO+2NH₃═3Cu+N₂+3H₂O
⑤Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O
取红色固体少许，加入足量稀硫酸
溶液变蓝，
则有Cu₂O
⑥Cu₂O
xCu（OH）₂-------Cu_xO
（  98x           64x+16
（  9.8g           7.2g
X=2
所以为Cu₂O
⑦Cu₂O高温下更稳定

点评：本题尽管考查的知识内容不难，但由于考查的方式由整体选择变成化整为零地组合，需要对实验十分熟悉，没有经验是做不好的，另外本题最后一问的收集方法很特殊，一定要把原理搞懂，需要打破常规思维．