题目内容

20.在一定条件下,氨气与氧化铜反应生成红色固体、水及一种气体单质,某兴趣小组用如下装置探究该反应.已知氧化亚铜(Cu2O)为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O.

(1)A处可用加热浓氢氧化钠溶液和硫酸铵的混合物制取氨气,反应方程式为(NH42SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O,A处发生装置是丙(选填如图装置编号),如图发生装置乙中仪器X的名称是烧瓶.

(2)装置B和装置D组合证明有水生成,装置E中应盛有的试剂是浓硫酸.
(3)装置F为排水法收集气体,这是利用了气体气体难溶于水的性质,实验时应等导管口产生连续均匀地气泡时开始收集气体,进一步实验检验出该气体.
(4)充分反应后,取装置C中红色固体少许,加入适量稀硫酸,观察到液体没有变成蓝色现象,说明固体物质为单质铜,装置C中反应的化学方程式是2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O.

分析 (1)根据实验室常用硫酸铵固体和生石灰共热制取氨气,因此需要加热解答;
(2)根据无水硫酸铜遇水变蓝,浓硫酸具有吸水性解答;
(3)根据氨气的性质及收集气体时的注意事项解答;
(4)根据NH3与CuO在高温的条件下反应生成氮气、铜或水,配平即可.

解答 解:
(1)硫酸铵与氢氧化钠混合研磨,两者反应生成硫酸钠、氨气和水,反应的化学方程式为:(NH42SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O.反应是固液加热型,A处发生装置是丙,图2发生装置乙中仪器X的名称是烧瓶;
(2)无水硫酸铜遇水变蓝,装置D和装置B组合证明有水生成,浓硫酸具有吸水性,装置E中应盛有的试剂是浓硫酸;
(3)装置F为排水法收集气体,这是利用了气体的难溶于水,实验时应等导管口产生连续均匀地气泡时开始收集气体,进一步实验检验出该气体.
(4)充分反应后,取装置C中红色固体少许,加入适量稀硫酸,观察到液体没有变成蓝色,现象,说明固体物质为单质铜,NH3与CuO在高温的条件下反应生成氮气、铜或水,反应的化学方程式是:2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O.
答案:
(1)(NH42SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O,丙,烧瓶.
(2)B,浓硫酸.
(3)气体难溶于水;   导管口产生连续均匀地气泡.
(4)液体没有变成蓝色,2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O

点评 本考点主要考查了检查装置的气密性、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写和实验设计等,综合性比较强.气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.

练习册系列答案
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12.在一次化学实验中,同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中,观察到以下异常实验现象:
实验序号滴加CuSO4溶液的量实验现象
第1~6滴有蓝色沉淀,但振荡后沉淀消失,形成亮蓝色溶液
第7~9滴产生蓝色沉淀,且沉淀逐渐增多,振荡后沉淀不消失,很快沉淀逐渐变黑色
在实验①中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀是氢氧化铜,请你写出生成蓝色沉淀的化学方程式CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4
实验①中蓝色沉淀为什么消失?同学们继续进行如下探究.
【查阅资料】I.氢氧化铜在温度70℃-80℃时可分解生成氧化铜;
II.四羟基合铜酸钠[Na2Cu(OH)4]溶于水,溶液呈亮蓝色.
【猜想与讨论】小陶认为蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生了分解.其他同学一致否定了他的猜测,理由是如分解则会生成氧化铜是黑色固体,而蓝色沉淀消失后是形成亮蓝色溶液.
同学们交流讨论后,提出以下两种猜想.
猜想一:少许氢氧化铜可溶于足量水中.
猜想二:氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解,溶液呈亮蓝色.
【实验探究】同学们用氢氧化铜粉末(其它试剂可任选)设计如下实验.请填写表中空格.
实验序号实验方法与操作实验现象结论
将少许Cu(OH)2粉末加到5mL蒸馏水中,充分振荡沉淀不溶解,液体仍为无色猜想一错误
将少许Cu(OH)2粉末加入到足量氢氧化钠浓溶液中,充分振荡固体溶解,溶液呈亮蓝色猜想二正确
【结论与反思】(1)根据实验,并进一步查阅资料知道,氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成Na2Cu(OH)4,反应的化学方程式是2NaOH+Cu(OH)2=Na2Cu(OH)4
(2)根据实验可知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应,依据的实验现象是蓝色沉淀逐渐变为黑色.
(3)写出氢氧化铜受热分解生成黑色固体的化学方程式Cu(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H2O.
9.小敏发现家中炒过咸菜后未及时清洗的铁锅,比洗净未擦干的铁锅更易生锈.难道是在有盐存在的条件下铁生锈的速度加快了吗?小敏针对问题展开了探究.
(1)铁生锈的本质是铁与氧气和水反应的结果.
【提出猜想】有盐存在的条件下,铁生锈的速度会加快吗?
【设计实验】请设计实验证明自己的猜想,并填写下列实验报告.
 实验步骤可能出现的现象 实验结论 
取两支试管分别放入等体积的蒸馏水、加入食盐的蒸馏水,并分别放入洁净无锈的铁钉,浸入一半,静置一段时间 放入食盐水的铁钉先生锈,且生锈多 盐能加快铁生锈的速度 
(2)工业生产中用稀盐酸除去铁质器械表面的铁锈,请写出除锈的化学方程式6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H2O.
【进一步探究】铁生锈的速度还与哪些因素有关?
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(3)经过几天的观察发现,A瓶铁钉表面先出现红色物质.
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【拓展与延伸】在查阅资料后,小敏设计了一组实验探究空气中二氧化碳及有酸存在条件下铁生锈的情况.实验记录如下:
 编号实验条件 放置条件 实验现象 
 1 潮湿的空气密封半浸入蒸馏水中  生锈多
 2除去二氧化碳的潮湿空气 密封半浸入蒸馏水中   生锈少
 3潮湿的空气 密封半浸入滴有少量稀盐酸的蒸馏水中  生锈最多 
(6)分析以上实验,二氧化碳会促进铁的生锈,请结合以上实验和你学过的知识大胆分析其原因,你的分析是由上述实验现象可知:除去二氧化碳的潮湿空气比潮湿的空气生锈少,而铁生锈需要氧气和水,实验1、2均具备,从而说明二氧化碳会促进铁生锈.
(7)除此之外,你还能从以上实验中得到的信息有(答一点即可):酸能更快促进铁生锈(合理均可).

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