Question

某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论：运用类比的思想，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：
（一）制取氨气
（1）写出实验制取氨气的化学方程式

 

；
（2）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

 

．
（二）该小组中某同学设计了下图所示的实验装置（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

 

．
（三）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⁺的稳定性差（Cu⁺

H+

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：

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（一）（1）实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气，反应生成氯化钙、氨气和水；
（2）氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大；
（二）（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；
（三）根据Cu₂O在酸性条件下不稳定的性质设计实验检验该红色物质中是否含有Cu₂O．

解答： 解：（一）（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

△  .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△  .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）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；
（二）（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，即：在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管，
故答案为：在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管；
（2）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，说明生成铜、氮气和水，反应的化学方程式为：3CuO+2NH₃

△  .

3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：3CuO+2NH₃

△  .

3Cu+N₂+3H₂O；
（三）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．

点评：本题以铜的化合物的性质探究，考查了物质性质实验方案的设计，题目难度中等，题中涉及了较多的书写化学方程式的题目，正确理解题干信息为解答关键，要求学生掌握有关物质性质实验方案设计的方法，试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学实验能力．