Question

某研究性学习小组利用以下材料来探究NH₃的还原性，部分实验装置如下图．材料1：NH₃是强还原剂，能将某些金属氧化物还原为金属单质或低价态的氧化物．如：2NH₃+3CuO 

△   .

3Cu+N₂+3H₂O
材料2：Cu⁺在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu²⁺和Cu，Cu₂O+2H⁺═Cu²⁺+Cu+H₂O
请回答下列问题：
（1）在实验室里，该学习小组设计下列制取纯净干燥氨气的方案，简易、可行的最佳方案是

 

．
A．加热氯化氨固体，再通过碱石灰
B．在N₂和H₂的混合气体中加入铁触媒，并加热至500℃，再通过碱石灰
C．加热浓氨水，再通过碱石灰
D．在生石灰中加入浓氨水，再通过碱石灰
（2）为证明NH₃ 还原CuO的反应中有水生成，B中应放入的试剂是

 

．
（3）当观察到

 

（填现象），即表明A中的反应已经完成．
（4）该小组欲用体积比为1：4的稀硫酸做试剂，检验反应是否有Cu₂O固体生成．现用98%的浓硫酸配制1：4的稀硫酸，所需的玻璃仪器除了胶头滴管外还有

 

．可证明还原产物中含有Cu₂O的操作及现象是

 

．
（5）请写出A中生成Cu₂O的化学方程式

 

．
（6）若用定量的方法测定该反应是否生成Cu₂O，最简便且准确的方法是

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,氨的化学性质

专题：实验设计题

分析：（1）A．加热氯化氨固体，生成的氨气和氯化氢在冷却时又生成氯化铵；
B．N₂和H₂在一定条件下合成氨气是可逆反应，故生成的氨气中有N₂和H₂；
C．加热浓氨水分解生成氨气，再通过碱石灰除去少量的水蒸气；
D．在生石灰中加入浓氨水，利用生石灰与水反应放热使氨水分解，但没有C直接加热效果好；
（2）检验反应中有无水生成，应该用无水硫酸铜；
（3）当氧化铜（黑色）完全转变为铜单质（红色）的时候，反应完全；
（4）根据仪器的作用选取仪器；氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和铜单质，如果将固体加入稀硫酸中有红色物质生成，就说明含有氧化亚铜；
（5）根据氧化还原反应的特征结合反应物氨气和氧化铜反应生成Cu₂O书写方程式；
（6）若用定量的方法测定该反应是否生成Cu₂O，如果没有就只生成铜单质，所以可以称量反应前后装置A中固体的质量来判断；

解答： 解：（1）A．加热氯化氨固体，生成的氨气和氯化氢在冷却时又生成氯化铵，故A错误；
B．N₂和H₂在一定条件下合成氨气是可逆反应，故生成的氨气中有N₂和H₂，故B错误
C．加热浓氨水分解生成氨气，再通过碱石灰除去少量的水蒸气，故可制取纯净干燥氨气，故C正确；
D．在生石灰中加入浓氨水，利用生石灰与水反应放热使氨水分解，一般不用再干燥即可得到干燥的氨气，故D错误；
故选：C；
（2）检验反应中有无水生成，应该用无水硫酸铜，当无水硫酸铜遇水时立即生成蓝色的硫酸铜晶体，故答案为：无水硫酸铜；
（3）当氧化铜（黑色）完全转变为铜单质（红色）的时候，反应完全，故答案为：A中固体由黑色完全变为红色；
（4）配制硫酸时，需要烧杯盛放硫酸溶液，需要量筒、滴定管量取浓硫酸，稀释时并用玻璃棒不断搅拌，所以还需要烧杯、量筒、玻璃棒；氧化亚铜和稀硫酸反应生成CuSO₄和Cu，将固体加入稀硫酸中，如果有红色物质生成，就说明含有氧化亚铜，否则没有氧化亚铜，其检验方法为：取少许样品，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：烧杯、量筒、玻璃棒；取少许样品，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；
（5）根据氧化还原反应的特征，A中生成Cu₂O的化学方程式为：2NH₃+6CuO

△   .

 3Cu₂O+N₂+3H₂O，故答案为：2NH₃+6CuO

△   .

 3Cu₂O+N₂+3H₂O；
（6）若用定量的方法测定该反应是否生成Cu₂O，如果没有就只生成铜单质，所以可以称量反应前后装置A中固体的质量来判断，故答案为：称量反应前后装置A中固体的质量；

点评：本题以氨气的制备为载体考查了氨气还原氧化铜的产物的测定，涉及物质的检验、仪器的选取、物质间的反应等知识点，明确物质的性质是解本题关键，题目难度中等．