题目内容

某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质时讨论：既然氨气具有还原性，能否像H₂那样还原CuO呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题．请你参与该小组的活动并完成下列研究：
（1）制取氨气
①写出实验室用固体氯化铵和熟石灰粉末混合加热制取氨气的化学方程式；
②在实验室中，还可以用浓氨水与填写一种试剂名称）快速制取少量氨气；
③有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？（填“能”或“否”），理由是．
（2）该小组中某同学设计了如图所示的实验装置（夹持及尾气处理装置未画出），探究氨气的还原性：

①该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是；
②利用改进后的装置进行实验，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．写出氨气与CuO反应的化学方程式．
（3）问题讨论
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⁺的稳定性比Cu²⁺差（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__．

解：（1）①实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气，反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\text{[math]}$ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\text{[math]}$ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气，故答案为：NaOH固体或生石灰或碱石灰等；
③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；
（2）①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，氨气污染空气，C装置后需要连接尾气吸收装置，
故答案为：在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管；C装置之后增加尾气吸收装置；
②CuO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 $\text{[math]}$ 3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：3CuO+2NH₃ $\text{[math]}$ 3Cu+N₂+3H₂O；
（3）由题中信息可知，Cu₂O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺的稳定性比Cu²⁺差（2Cu⁺=Cu+Cu²⁺），则将Cu₂O加入硫酸中发生：Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，可观察到溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有，
故答案为：取少许样品，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有．
分析：（1）①实验室用固体氯化铵和熟石灰粉末混合加热制取氨气的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\text{[math]}$ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气；
③氨气极易溶于水，氯化铵对氨气的溶解性影响不大；
（2）①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；
②由题意可知生成物为铜、氮气和水，以此书写化学方程式；
（3）根据Cu₂O在酸性条件下不稳定的性质分析．
点评：本题考查铜的化合物的性质探究，题目难度中等，掌握物质性质和实验基本操作是解题关键．

练习册系列答案

．
（2）方案二：按如图装置进行实验．并回答以下问题：

（填“盐酸”或“稀硫酸盐”）．D装置的作用是

吸收空气中的水蒸气、二氧化碳，防止进入C被吸收

；
②实验中除称量样品质量外，还需称

装置（用字母表示）前后质量的变化；
③根据此实验得到的数据，测定结果有较大误差．因为实验装置还存在一个明显缺陷，该缺陷是

装置A、B中容器内含有二氧化碳，不能被C中碱石灰完全吸收，导致测定结果有较大误差

．
（3）方案三：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液，过滤洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算：
①过滤操作中，除了烧杯、漏斗外还用到的玻璃仪器有

玻璃棒

；
②试验中判断沉淀是否完全的方法是

取少量滤液，再滴加BaCl₂溶液少许，如无白色沉淀出现，说明沉淀完全

；
③若加入试剂改为氢氧化钡，已知称得样品9.5g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为

55.8%

（保留一位小数）．

某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：
乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸，其熔点为101.5℃，在157℃升华．为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
（1）向盛有1mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生．该反应的离子方程式为

HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O

；
（2）向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去；①说明乙二酸具有

还原性

（填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）；②请配平该反应的离子方程式：

MnO₄^-+

H₂C₂O₄+

H⁺=

Mn²⁺+

CO₂↑+

H₂O
（3）将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验（夹持装置未标出）：

实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末变红．据此回答：
①上述装置中，D的作用是

H₂C₂O₄

H₂C₂O₄

；
（4）该小组同学将2.52g草酸晶体（H₂C₂O₄?2H₂O）加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，其原因是

反应所得溶液为NaHC₂O₄溶液，由于HC₂O₄^-的电离程度比水解程度大，导致溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），所以溶液呈酸性

（用文字简单表述），该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为：

Na⁺＞HC₂O₄^-＞H⁺＞C₂O₄^2-＞OH^-

（用离子符号表示）．

某校化学研究性学习小组设计如下实验方案，测定放置己久的小苏打样品中纯碱的质量分数．
（1）方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称取剩余固体质量，计算．实验中加热至恒重的目的是

保证NaHCO₃全部分解

．
（2）方案二：按图装置进行实验．并回答以下问题．
①实验前先

装置前后质量的变化．
③根据此实验得到的数据，测定结果有误差．因为实验装置还存在一个明显缺陷，该缺陷是

装置A、B中容器内含有二氧化碳，不能被C中碱石灰完全吸收，导致测定结果有较大误差

．
（3）方案三：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液．过滤洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算：
①过滤操作中，除了烧杯，漏斗外，还用到的玻璃仪器有

玻璃棒

．
②实验中判断沉淀是否完全的方法是

取少量上层清液，滴加少量BaCl₂溶液，如无白色沉淀说明沉淀完全

．
③已知称得样品21.2g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为

50%

．

（14分）某校化学研究性学习小组设计如下实验方案，测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数。
（1）方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。实验中加热至恒重的目的是。
（2）方案二：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液，过滤洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算：
①过滤操作中，除了烧杯、漏斗外还用到的玻璃仪器有______________________；
②试验中判断沉淀是否完全的方法是_______________________________________
③若加入试剂改为氢氧化钡，已知称得样品9.5g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为_________________（保留一位小数）。

（14分）某校化学研究性学习小组设计如下实验方案，测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数。

（1）方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。实验中加热至恒重的目的是。

（2）方案二：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液，过滤洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算：

①过滤操作中，除了烧杯、漏斗外还用到的玻璃仪器有______________________；

②试验中判断沉淀是否完全的方法是_______________________________________

③若加入试剂改为氢氧化钡，已知称得样品9.5g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为_________________（保留一位小数）。

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