Question

15．某校研究性学习小组的同学学习完氮族元素有关性质之后，对氮的氢化物的性质进行了更深入的研究．
（1）实验室制取氨气的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（2）某同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气．你认为他能否达到目的？否（填“能”或“否”），理由是氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大．
（3）该小组的同学设计了如下图所示的实验装置（夹持及尾气处理装置未画出），探究氨气的还原性．

①利用该装置进行实验，观察到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．则氨气与CuO反应的化学方程式为3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
②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是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺→Cu+Cu²⁺．请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，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明含有Cu₂O，否则不含有．
③该装置在设计上存在明显缺陷，为保证实验结果的准确性，需在A和B之间增加一个装置D，为什么？氯化铵和消石灰反应生成氨气和水，氨气和CuO反应前应先干燥．?请在方框内画出装置D的示意图并表明所需试剂．（限选仪器和药品：浓H₂SO₄、碱石灰、集气瓶、干燥管、玻璃导管、单孔赛、双孔塞）

Answer 1

分析 （1）实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气，二者在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水；
（2）氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大；
（3）①CuO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，以此书写化学方程式；
②依据氧化亚铜在酸溶液中发生自身氧化还原反应生成铜和铜离子，溶液蓝色证明氧化亚铜的存在；
③氯化铵和消石灰反应生成氨气和水，氨气和CuO反应前应先干燥．

解答 解：（1）实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气，二者在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水，反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大，所以不能用用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气，
故答案为：否；氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大；
（3）①CuO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：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
故答案为：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
②Cu₂0是一种碱性氧化物，在酸性溶液中Cu⁺生成Cu+Cu²⁺，据此反应设计实验验证是否含有氧化亚铜，步骤为：取少量样品，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明含有Cu₂O，否则不含有；
故答案为：取少量样品，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明含有Cu₂O，否则不含有；
③氯化铵和消石灰反应生成氨气和水，氨气和CuO反应前应先干燥，氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂，碱石灰为碱性干燥剂，可以干燥氨气，装置图为：，干燥剂为碱石灰；
故答案为：氯化铵和消石灰反应生成氨气和水，氨气和CuO反应前应先干燥；，干燥剂碱石灰．

点评 本题考查了氨气实验室制备和性质检验，明确氨气制备原理及氨气的性质是解题关键，题目难度中等．