Question

4．利用如图所示的装置和其他必要的仪器用品，完成下列实验．
已知2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，该实验证明氨气具有还原性．
（1）碱石灰的作用是吸收水蒸气，倒扣漏斗的作用是防止倒吸．
（2）浓氨水与固体NaOH接触，会逸出大量氨气原因是NaOH吸水放热，使溶液温度升高，有利于NH₃•H₂O分解，且c（OH^-）增大，使NH₃+H₂O?NH₄⁺+OH^-平衡左移，也有利于氨气的逸出．
（3）硬质玻璃管中可观察到的实验现象是黑色粉末变为红色，有无色液滴产生．
（4）常温下，若氨水与稀硫酸恰好完全中和，则所得溶液中各离子浓度的大小顺序为c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 由实验装置可知，浓氨水与NaOH反应生成氨气，碱石灰干燥氨气后，大试管中发生2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，观察到黑色变为红色，有无色液体生成，且氨气易溶液硫酸，倒扣的漏斗可防止倒吸，以此来解答．

解答 解：（1）制取的氨气中含有水蒸气，氨气与氧化铜反应需要加热，所以氨气进入硬质试管前应进行干燥，所以碱石灰作用为干燥氨气，氨气极易溶于硫酸，倒扣的漏斗球形部分空间大，可防止倒吸，
故答案为：吸收水蒸气；防止倒吸；
（2）氧化钙与水反应放出热量，使氨气在水中溶解度降低而逸出，溶液中氢氧根离子浓度增大，使平衡NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，逆向移动，有利于氨气逸出，
故答案为：NaOH吸水放热，使溶液温度升高，有利于NH₃•H₂O分解，且c（OH^-）增大，使NH₃+H₂O?NH₄⁺+OH^-平衡左移，也有利于氨气的逸出；
（3）硬质玻璃管中发生的反应2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，氧化铜为黑色、铜为红色，所以可观察到的实验现象是黑色粉末变为红色，有无色液滴产生，
故答案为：黑色粉末变为红色，有无色液滴产生；
（4）1mol硫酸铵，含有2mol铵根离子，1mol硫酸根离子，铵根离子部分水解，则溶液显示酸性：c（H⁺）＞c（OH^-），铵根离子水解程度较小、硫酸根离子不水解，则c （NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺），则溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为：c （NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握氨气的制备实验原理、性质实验、实验装置的作用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意水解原理的应用，题目难度不大．