题目内容
某化学实验小组,通过 Li3N 固体水解生成氢氧化锂和氨气的反应制氨气,并进行氨气还原氧化铜的实验探究.如图所示,给出了本实验可供选择的装置:

请回答下列问题:
(1)按该方法制氨气时,应选用上述装置中的 (填装置代码,下同)做氨气发生装置.
(2)写出C装置中发生的化学反应 ,每生成标准状况下11.2LN2,转移电子数为 .
(3)为检验氨气还原氧化铜反应后生成 Cu、H2O、N2,氨气发生装置后应依次连接 →C→ → →
(4)在 C 装置前后连接的装置中,填充的药品按前后顺序分别为 、 .
(5)有资料提出:CuO 被还原时,当黑色固体完全变为红色时,不一定完全转化为 Cu,可能还含有Cu2O.已知将 Cu2O 放入稀硫酸中溶液变为蓝色,写出该反应的离子方程式: .
(6)实验时充分加热,至 C 装置质量不再减轻为止.实验完毕后,若实验测得收集的 N2体积 为 aL(已折算为标准状况).则若用CH4还原同样多CuO,理论上最少需要CH4的体积为 (标准状况,用含字母a的代数式表示,氧化产物为C)
请回答下列问题:
(1)按该方法制氨气时,应选用上述装置中的
(2)写出C装置中发生的化学反应
(3)为检验氨气还原氧化铜反应后生成 Cu、H2O、N2,氨气发生装置后应依次连接
(4)在 C 装置前后连接的装置中,填充的药品按前后顺序分别为
(5)有资料提出:CuO 被还原时,当黑色固体完全变为红色时,不一定完全转化为 Cu,可能还含有Cu2O.已知将 Cu2O 放入稀硫酸中溶液变为蓝色,写出该反应的离子方程式:
(6)实验时充分加热,至 C 装置质量不再减轻为止.实验完毕后,若实验测得收集的 N2体积 为 aL(已折算为标准状况).则若用CH4还原同样多CuO,理论上最少需要CH4的体积为
考点:性质实验方案的设计
专题:
分析:(1)Li3N固体水解生成氢氧化锂和氨气的反应制氨气,不需要加热;
(2)氨气还原CuO生成Cu、N2和H2O;2NH3~N2~6e-,生成0.5molN2,转移3NA电子;
(3)为检验氨气还原氧化铜反应后生成H2O,首先干燥氨气,然后检验H2O,再除去氨气,最后用排水法收集氮气;
(4)常用碱石灰干燥氨气;用无水硫酸铜检验水;
(5)在酸性条件下,Cu2O自身发生氧化还原反应生成Cu2+;
(6)实验完毕后,测得收集到的氮气体积为a L(已折算为标注状况),根据反应:2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O,氧化铜的物质的量是
mol,甲烷还原氧化铜的原理是:CH4+4CuO
CO2+2H2O+4Cu,则消耗甲烷的物质的量是
mol,标况下的体积是0.75a.
(2)氨气还原CuO生成Cu、N2和H2O;2NH3~N2~6e-,生成0.5molN2,转移3NA电子;
(3)为检验氨气还原氧化铜反应后生成H2O,首先干燥氨气,然后检验H2O,再除去氨气,最后用排水法收集氮气;
(4)常用碱石灰干燥氨气;用无水硫酸铜检验水;
(5)在酸性条件下,Cu2O自身发生氧化还原反应生成Cu2+;
(6)实验完毕后,测得收集到的氮气体积为a L(已折算为标注状况),根据反应:2NH3+3CuO
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| 3a |
| 22.4 |
| △ |
| 0.75a |
| 22.4 |
解答:
解:(1)Li3N固体水解生成氢氧化锂和氨气的反应制氨气,不需要加热,应选A为氨气的发生装置,故答案为:A;
(2)根据氨气和氧化铜反应的现象:CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体,说明生成铜、氮气和水,反应的化学方程式为2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O;2NH3~N2~6e-,标况下,11.2LN2的物质的量为0.5mol,生成0.5molN2,转移3NA电子,故答案为:2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O;3NA;
(3)根据题给的要求来检验氨气还原氧化铜反应后生成H2O,应该先对产生的氨气进行干燥,即选择E装置,然后进行实验,选择E装置检验水,最后再除去氨气,最后用排水法收集氮气,即正确的操作顺序为:E、C、E、B、F,故答案为:E;E;B;F;
(4)常用碱石灰干燥氨气;用无水硫酸铜检验水,故答案为:碱石灰;无水硫酸铜;
(5)在酸性条件下,Cu2O自身发生氧化还原反应生成Cu2+,离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu++Cu2++H2O;故答案为:Cu2O+2H+=Cu++Cu2++H2O;
(6)实验完毕后,测得收集到的氮气体积为a L(已折算为标注状况),根据反应:2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O,氧化铜的物质的量是
mol,甲烷还原氧化铜的原理是:CH4+4CuO
CO2+2H2O+4Cu,则消耗甲烷的物质的量是
mol,标况下的体积是0.75a,故答案为:0.75a.
(2)根据氨气和氧化铜反应的现象:CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体,说明生成铜、氮气和水,反应的化学方程式为2NH3+3CuO
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(3)根据题给的要求来检验氨气还原氧化铜反应后生成H2O,应该先对产生的氨气进行干燥,即选择E装置,然后进行实验,选择E装置检验水,最后再除去氨气,最后用排水法收集氮气,即正确的操作顺序为:E、C、E、B、F,故答案为:E;E;B;F;
(4)常用碱石灰干燥氨气;用无水硫酸铜检验水,故答案为:碱石灰;无水硫酸铜;
(5)在酸性条件下,Cu2O自身发生氧化还原反应生成Cu2+,离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu++Cu2++H2O;故答案为:Cu2O+2H+=Cu++Cu2++H2O;
(6)实验完毕后,测得收集到的氮气体积为a L(已折算为标注状况),根据反应:2NH3+3CuO
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| 3a |
| 22.4 |
| △ |
| 0.75a |
| 22.4 |
点评:注意分析题给的条件,知道浓硫酸和碱石灰的作用,为了用纯净、干燥的氨气还原氧化铜,为检验氨气还原氧化铜反应后生成H2O,要注意先除去氨气中的杂质,即除去水.
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