Question

9．某课外活动小组欲利用CuO与NH₄反应，研究NH₃的某种性质并测定其组成，设计了如图实验装置（夹持装置未画出）进行实验．请回答下列问题：
（1）仪器a的名称为分液漏斗．
（2）实验室中，利用装置A，还可制取的无色气体是bc（填字母）．
a、Cl₂b、O₂c、CO₂d、NO₂
（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体生成，上述现象证明NH₃具有还原性，写出相应的化学方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂ ．
（4）E装置中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨气，阻止F中水蒸气进入D．
（5）实验完毕，若测得干燥管D增重mg，装置F测得气体的体积为nL（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为$\frac{9n}{11.2m}$（用含m、n字母的代数式表示）．

Answer 1

分析 浓氨水在氧化钙或氢氧化钠、碱石灰等作用下可放出大量的氨气，B中碱石灰用于干燥氨气，加热条件下，氨气与CuO发生氧化还原反应生成氮气和铜，D中碱石灰用于吸收氨气，E用于吸收氨气，F用于测量生成氮气的体积，测量气体体积时量气管液面应相等，以排除压强的影响，以此解答该题．

解答 解：（1）装置中仪器a为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）利用装置A，可制取的无色气体；
a．制备氯气Cl₂需要加热，且氯气为黄绿色气体，故a错误；
b．可以制备O₂，利用固体过氧化钠和水的反应，故b正确；
c．可以制备CO₂ 气体，利用稀盐酸滴入大理石上反应生成，故c正确；
d．NO₂是红棕色气体，故d错误；
故答案为：bc；
（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，说明氨气和氧化铜反应生成铜和氮气与水，氨气被氧化铜氧化表现还原性，结合原子守恒配平写出的化学方程式为：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂ ，故答案为：还原；3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂ ；
（4）依据流程分析，浓硫酸是吸收过量的氨气，阻止F中水蒸气进入D影响实验效果，故答案为：吸收未反应的氨气，阻止F中水蒸气进入D；
（5）若测得干燥管D增重mg为水物质的量=$\frac{mg}{18g/mol}$，装置F测得气体的体积为nL（已折算成标准状况）为N₂，物质的量=$\frac{nL}{22.4L/mol}$，依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比=（$\frac{nL}{22.4L/mol}$×2）：（$\frac{mg}{18g/mol}$×2）=，则氨分子中氮、氢的原子个数比为$\frac{9n}{11.2m}$，故答案为：$\frac{9n}{11.2m}$．

点评 本题考查较为综合，为高频考点，题目涉及氨气的实验室制备，性质验证和反应现象分析判断判断，装置流程分析，量气装置的使用方法，题目难度中等．试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力．