Question

Ⅰ．某同学采用如图1所示装置进行铜与硝酸的反应的实验．已知仪器a中盛有足量一定浓度的硝酸溶液，试管b中盛有3.2g铜．

①请写出铜与稀硝酸反应的离子反应方程式

 

②待试管b中的反应充分完成后，冷却至室温，再向b中的液体加入足量的氢氧化钠溶液，可生成沉淀的质量为

 

g．
Ⅱ．某中学化学研究性学习小组利用加热氯化铵和熟石灰混合物并按图2装置制取、探究氨气的性质．
（1）实验室收集氨气的方法是

 

（2）C、D装置中颜色会发生变化的是

 

（填“C”或“D”）
（3）当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1-2滴浓盐酸，可观察到的现象是

 

（4）为防止过量氨气造成空气污染，需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置，合适的装置是

 

（填“F”或“G”）．
（5）生石灰与水作用放出热量．实验室利用此原理，往生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气．你认为生石灰可用下列

 

物质代替（填序号）．
A．碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物）         B．NaOH 固体
C．硫酸溶液                               D．石灰石（含CaCO₃）

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,硝酸的化学性质

专题：实验设计题

分析：I．①Cu和稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜、NO和水；         
②Cu被硝酸氧化生成Cu（NO₃）₂，和NaOH溶液反应生成Cu（OH）₂，根据Cu原子守恒计算生成沉淀的质量；
Ⅱ．（1）氨气易溶于水，且常温下和空气不反应，密度小于空气，所以可以采用排空气法收集；      
（2）氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；      
（3）氨气和HCl反应生成NH₄Cl，有白烟产生；       
（4）有缓冲装置的能防止倒吸；
（5）生石灰和水反应生成氢氧化钙且放出热量，NaOH溶解放出热量，升高温度促进一水合氨分解生成氨气，且代替生石灰的物质不能吸收氨气．

解答： 解：Ⅰ．①硝酸具有强氧化性，能和较不活泼的金属Cu反应生成硝酸铜、NO和水，离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；         
②Cu被硝酸氧化生成Cu（NO₃）₂，和NaOH溶液反应生成Cu（OH）₂，根据Cu原子守恒得n[Cu（OH）₂]=nCu=

3.2g

64g/mol

=0.05mol，则氢氧化铜质量=0.05mol×98g/mol=4.9g，
故答案为：4.9；
Ⅱ．（1）氨气易溶于水，且常温下和空气不反应，密度小于空气，所以可以采用向下排空气法收集，故答案为：向下排空气法；   
（2）NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-，石蕊试液遇碱变蓝色，C中没有氢氧根离子生成，所以试纸不变色，D中生成氢氧根离子，所以试纸变蓝色，故选D；      
（3）浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl遇氨气生成NH₄Cl，所以有白烟生成，故答案为：有白烟生成；       
（4）氨气极易溶于水，使压强急剧降低而产生倒吸，F有缓冲装置，能防止倒吸，G没有缓冲作用，不能防止倒吸，故选F；
（5）生石灰和水反应生成氢氧化钙且放出热量，NaOH溶解放出热量，升高温度促进一水合氨分解生成氨气，且代替生石灰的物质不能吸收氨气，
A．生石灰和H₂O反应放出大量热且生成Ca（OH）₂，和氨气不反应，NaOH溶解放出热量，且和氨气不反应，所以可以用碱石灰代替石灰，故A正确；
B．根据A知，可以用NaOH代替生石灰，故B正确；
C．稀硫酸和一水合氨反应生成硫酸铵，所以不能代替生石灰，故C错误；
D．石灰石不溶于水，也不放出热量，所以不能代替生石灰，故D错误；
故选AB．

点评：本题考查性质实验方案设计，侧重考查学生实验操作、分析问题、解答问题、计算能力，明确实验原理是解本题关键，知道氨气的实验室制法、收集方法，会根据方程式进行有关计算，知道常见的缓冲装置，题目难度不大．