Question

6．某研究性学习小组的同学查阅资料获得如下信息：①NH₃可与CuO反应，产物之一是N₂；②氮化镁易与水反应生成Mg（OH）₂与NH₃．他们设计了如图所示的装置验证上述信息．

（1）检查本套装置气密性的方法是连接装置后A处微微加热，E、G中导气管有气泡冒出，停止加热导气管中有一段水柱上升，证明装置气密性完好，试管中的试剂通常是氯化铵和氢氧化钙固体，装置E的作用是吸收水蒸气，干燥气体．
（2）本套装置有三处需要加热，实验中应放在最后加热的是F，这样操作的目的是防止装置F中空气未排净，镁和空气中的氧气、氮气、二氧化碳发生反应，氮化镁和水也反应，制得氮化镁不纯，证明C中反应有水生成的现象是装置D中无水硫酸铜白色变化为蓝色，若没有装置G，则可能产生的问题是氮化镁易与水反应生成Mg（OH）₂与NH₃．
（3）C中反应的化学方程式为2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．

Answer 1

分析 装置A是利用氯化铵和氢氧化钙加热反应制备氨气，装置B为干燥氨气，氨气通入装置C和氧化铜加热反应，NH₃可与CuO反应，产物之一是N₂，通过装置D中的无水硫酸铜检验生成产物中的水蒸气，通过装置E中的浓硫酸吸收水蒸气，通过装置F和镁反应，氮化镁易与水反应生成Mg（OH）₂与NH₃．装置G是防止空气中的水蒸气进入装置F，
（1）连接装置后A处加热EG中导气管有气泡冒出，停止加热导气管中有一段水柱上升证明气密性，实验室中是利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气，浓硫酸具有吸水性；
（2）氮化镁易与水反应生成Mg（OH）₂与NH₃．若未排净装置F中的空气，镁会和空气中氧气、氮气、二氧化碳等发生反应，无水硫酸铜为白色固体遇到水蒸气变化为蓝色，若没有装置G，则可能产生的问题是氮化镁易与水反应生成Mg（OH）₂与NH₃；
（3）装置C中氨气与灼热氧化铜反应可以生成两种单质，应是氨气还原氧化铜为铜，氨气被还原为氮气，依据原子守恒配平书写化学方程式；

解答 解：（1）检查本套装置气密性的方法是：连接装置后A处微微加热，E、G中导气管有气泡冒出，停止加热导气管中有一段水柱上升，证明装置气密性完好，实验室中是利用氯化铵和氢氧化钙固体在大试管中加热反应制备氨气，浓硫酸具有吸水性，装置E的作用是吸收水蒸气，干燥气体，
故答案为：连接装置后A处微微加热，E、G中导气管有气泡冒出，停止加热导气管中有一段水柱上升，证明装置气密性完好； 氯化铵和氢氧化钙固体；吸收水蒸气，干燥气体；
（2）若未排净装置F中的空气，镁会和空气中氧气、氮气、二氧化碳等发生反应，氮化镁易与水也反应生成Mg（OH）₂与NH₃．制备得到氮化镁不纯，所以装置有三处需要加热，先加热A生成氨气充满装置后，再加热装置C，最后加热装置F，实验中应放在最后加热的是F，无水硫酸铜为白色固体遇到水蒸气变化为蓝色，证明C中反应有水生成的现象是装置D中无水硫酸铜白色变化为蓝色，装置G是防止空气中的水蒸气进入装置F，若没有装置G，则可能产生的问题是氮化镁易与水反应生成Mg（OH）₂与NH₃；
故答案为：F；防止装置F中空气未排净，镁和空气中的氧气、氮气、二氧化碳发生反应，氮化镁和水也反应，制得氮化镁不纯；装置D中无水硫酸铜白色变化为蓝色；氮化镁易与水反应生成Mg（OH）₂与NH₃；
（3）装置C中氨气与灼热氧化铜反应可以生成两种单质，反应的化学方程式为2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，故答案为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O．

点评 本题考查了物质性质的实验验证、氨气制备、性质验证、反应现象、产物检验等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．