某化学课外活动小组的同学在学习NH3的性质时讨论:既然NH3具有还原性.能否像H2那样还原CuO呢?于是他们设计了如下实验装置进行实验．请回答下列问题:(1)仪器a的名称为分液漏斗,仪器b中可选择的试剂为固体氢氧化钠或氧化钙或碱石灰,(2)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体.干燥管D增重.量气管内收集到无色无味的单质气体.上述现象可以证明NH3具� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．某化学课外活动小组的同学在学习NH₃的性质时讨论：既然NH₃具有还原性，能否像H₂那样还原CuO呢？于是他们设计了如下实验装置（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；仪器b中可选择的试剂为固体氢氧化钠或氧化钙或碱石灰；
（2）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，干燥管D增重，量气管内收集到无色无味的单质气体，上述现象可以证明NH₃具有还原性，写出相应的化学方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂；
（3）E装置中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨气，阻止F中水蒸气进入D
（4）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是：慢慢上下移动右边漏斗，使左右两管液面相平若读数时，量气管中的液面低于水准管的液面，则量气管中气体的体积将偏小．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（5）有同学认为：NH₃与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu₂O．已知：Cu₂O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺易发生自身的氧化还原反应（2Cu⁺→Cu+Cu²⁺）．请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu₂O：取少许样品，加入稀H₂SO₄（或稀盐酸），若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有．
（6）此套实验装置还可用于测定氨气的分子组成．若实验完毕，测得干燥管D增重m克，装置F测得气体的体积为n升（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为$\frac{9n}{11.2m}$（用含m、n字母的代数式表示）

分析（1）依据装置仪器分析，浓氨水滴入锥形瓶中利用固体溶解放热使一水合氨分解生成氨气，需要选择氢氧化钠固体，氧化钙固体或碱石灰；
（2）C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，说明氧化铜做氧化剂氧化氨气生成铜、氮气和水；
（3）E装置中浓硫酸的作用依据装置图分析判断是利用浓硫酸吸收过量氨气，同时避免F装置中的水蒸气进入D；
（4）依据量气管的使用方法回答；
（5）根据已知：Cu₂O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺易发生自身的氧化还原反应（2Cu⁺→Cu+Cu²⁺），得出检验该红色物质中是否含有Cu₂O的方法；（6）干燥管D增重mg为反应生成的水，装置F测得气体的体积为nL为反应生成的氮气；依据元素守恒计算得到．

解答解：（1）装置中仪器a为分液漏斗；仪器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气，氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体，
故答案为：分液漏斗；固体氢氧化钠或氧化钙或碱石灰；
（2）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{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂；
（3）依据流程分析，浓硫酸是吸收过量的氨气，阻止F中水蒸气进入D影响实验效果，故答案为：吸收未反应的氨气，阻止F中水蒸气进入D；
（4）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是慢慢上下移动右边漏斗，使左右两管液面相平，保持压强平衡再读数；量气管中的液面低于水准管的液面，说明内部气压大于大气压，则量气管中气体的体积将偏小，故答案为：慢慢上下移动右边漏斗，使左右两管液面相平，偏小；
（5）根据已知：Cu₂O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺易发生自身的氧化还原反应（2Cu⁺→Cu+Cu²⁺），得出检验该红色物质中是否含有Cu₂O的方法：取少许样品，加入稀H₂SO₄（或稀盐酸），若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有，
故答案为：取少许样品，加入稀H₂SO₄（或稀盐酸），若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有；
（6）若测得干燥管D增重mg为水物质的量=$\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}$×2=$\frac{9n}{11.2m}$，则氨分子中氮、氢的原子个数比为$\frac{9n}{11.2m}$，故答案为：=$\frac{9n}{11.2m}$．

点评本题考查了氨气的实验室制备，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，测定元素物质的量之比的计算，题目难度中等．

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（1）一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO₂和H₂转化为甲醇蒸汽和水蒸气．图2是生成1molCH₃OH时的能量变化示意图．已知破坏1mol不同共价键的能量（kJ）分别是：

C-H	C-O	C=O	H-H	H-O
413.4	351	745	436	462.8

已知E₁=8.2kJ•mol^-1，则E₂=198.8kJ•mol^-1．
（2）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：

实验	温度/℃	起始量		达到平衡
实验	温度/℃	CO/mol	H₂O/mol	H₂/mol	CO转化率	所需时间/min
1	650	4	2	1.6		6
2	900	2	1		1/3	3
3	900	a	b	c		t

①该反应的△H＜0（填“＜”或“＞”）．
②实验2条件下的平衡常数K=1．
③实验3中，若平衡时H₂O的转化率为$\frac{1}{3}$，则$\frac{a}{b}$=0.5，c=$\frac{b}{3}$．
④实验4，若900℃时，在容器中加入CO、H₂O、CO₂、H₂各1mol，则此时V_正=V_逆（填“＜”，“＞”，“=”）．
（3）捕捉CO₂可以利用Na₂CO₃溶液，先用Na₂CO₃溶液吸收CO₂生成NaHCO₃，然后使NaHCO₃分解，Na₂CO₃可以进行循环使用．将100mL0.1mol/LNa₂CO₃的溶液中通入112mL（已换算为标准状况）的CO₂，溶液中没有晶体析出，则：
①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
②反应后的溶液可以作“缓冲液”（当往溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用），请解释其原理如果向反应后的溶液中加入少量的酸时，碳酸根结合氢离子转化为碳酸氢根，溶液的PH变化不大，如果加入少量的碱时，碳酸氢根结合氢氧根转化为碳酸根，溶液的PH变化也不大，因此反应后溶液可以作缓冲液．

6．设N_A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

	A．	1 mol Fe与足量H₂O（g）反应，转移的电子数为2N_A
	B．	10mL pH=6的纯水中含OH^-数目为10^-10 N_A
	C．	1mol羟基中含有的电子数目为9 N_A
	D．	100 mL 1 mol/L 的Na₂CO₃溶液中含有CO₃^2-的数目为0.1N_A

3．下列数据中，前者刚好是后者两倍的是（　　）

	A．	2摩尔水的摩尔质量和1摩尔水的摩尔质量
	B．	1mol/L氯化钙溶液中n（Cl^-）和2mol/L氯化钾溶液中n（Cl^-）
	C．	20%NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度和10%NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度
	D．	64克二氧化硫中氧原子数和标准状况下22.4升一氧化碳中氧原子数

10．关于晶体的叙述中，正确的是（　　）

	A．	分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定
	B．	分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高
	C．	原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高
	D．	某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体