Question

1．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，能否象H₂那样还原CuO呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题．请你参与活动并完成下列研究：
（一）制取氨气
（1）实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是②（填编号）
①氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热；     ②固体氢氧化钠中滴加浓氨水；
③固态氯化铵加热分解；               ④固态硝酸铵加热分解；
（2）写出实验室制取氨气的化学方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（二）实验探究
该小组成员设计实验探究氨气还原性及产物，提供实验装置如下：

（3）请你根据提供的装置从左至右连接接口序号g→ab→ef→d
（4）该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，你对该装置的改进措施是在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管．
（5）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO全部变为红色物质，无水CuSO₄变蓝，同时生成一种无污染的气体．请写出NH₃与CuO反应的化学方程式3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O．
（6）装置B的作用是：吸收尾气，防止倒吸；隔绝空气，防止空气中水蒸气进入D中．
（三）提出并解决问题
（7）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是红色粉末，是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺能自身发生氧化还原反应．请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu₂O：取少量样品，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．

Answer 1

分析 （1）①氨气极易溶于水；
②固体氢氧化钠溶于水放热，电离产生氢氧根离子，结合一水合氨电离平衡移动影响因素；
③加热氯化铵生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢遇冷又生成氯化铵；
④硝酸铵分解会得到氮的氧化物等杂质；
（2）实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气，反应生成氯化钙、氨气和水；
（3）C制备氨气，A装置中氨气与CuO反应，D装置检验氨气与CuO反应生成水，B装置进行尾气处理，并防止水蒸气加入D中；
（4）制备的氨气中含有水蒸气，加入A装置需要干燥，防止对D中水蒸气检验的影响；
（5）CuO全部变为红色物质，说明生成Cu，无水CuSO₄变蓝，说明生成水，同时生成一种无污染的气体为氮气；
（6）B装置的用途为：吸收尾气，防止倒吸；隔绝空气，防止空气中水蒸气进入D中；
（7）在酸性溶液中，Cu⁺能自身发生氧化还原反应生成Cu与Cu²⁺．

解答 解：（1）①氨气极易溶于水，不适合制备氨气，故①错误；
②固体氢氧化钠溶于水放热，电离产生氢氧根离子，氢氧根离子浓度增大，抑制了氨气的电离，有利于氨气的逸出，故②正确；
③加热氯化铵生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢遇冷又生成氯化铵，不能制得氨气，故③错误；
④硝酸铵分解会得到氮的氧化物等杂质，不适合制备氨气，故④错误．
故选：②；
（2）实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气，反应生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（3）C制备氨气，A装置中氨气与CuO反应，D装置检验氨气与CuO反应生成水，B装置进行尾气处理，并防止水蒸气加入D中，装置从左至右连接接口序号为：g→ab→ef→d，
故答案为：g→ab→ef→d；
（4）制备的氨气中含有水蒸气，加入A装置需要干燥，防止对D中水蒸气检验的影响，该装置的改进措施是：在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管，
故答案为：在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管；
（5）CuO全部变为红色物质，说明生成Cu，无水CuSO₄变蓝，说明生成水，同时生成一种无污染的气体为氮气，反应方程式为：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O；
（6）B装置的用途为：吸收尾气，防止倒吸；隔绝空气，防止空气中水蒸气进入D中，
故答案为：吸收尾气，防止倒吸；隔绝空气，防止空气中水蒸气进入D中；
（7）在酸性溶液中，Cu⁺能自身发生氧化还原反应生成Cu与Cu²⁺，检验该红色物质中是否含有Cu₂O的实验方案为：取少量样品，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，
故答案为：取少量样品，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．

点评 本题物质性质探究实验方案，关键是对实验原理的理解，试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学实验能力．