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15.某校研究性学习小组的同学学习完氮族元素有关性质之后,对氮的氢化物的性质进行了更深入的研究.
(1)实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
(2)某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?否(填“能”或“否”),理由是氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大.
(3)该小组的同学设计了如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利用该装置进行实验,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.则氨气与CuO反应的化学方程式为3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O.
②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+→Cu+Cu2+.请设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O:取少量样品,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明含有Cu2O,否则不含有.
③该装置在设计上存在明显缺陷,为保证实验结果的准确性,需在A和B之间增加一个装置D,为什么?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.?请在方框内画出装置D的示意图并表明所需试剂.(限选仪器和药品:浓H2SO4、碱石灰、集气瓶、干燥管、玻璃导管、单孔赛、双孔塞)

分析 (1)实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气,二者在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水;
(2)氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大;
(3)①CuO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,以此书写化学方程式;
②依据氧化亚铜在酸溶液中发生自身氧化还原反应生成铜和铜离子,溶液蓝色证明氧化亚铜的存在;
③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.

解答 解:(1)实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气,二者在加热条件下反应生成氨气、氯化钙和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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;
(3)①CuO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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O;
故答案为:3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O;
②Cu20是一种碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+生成Cu+Cu2+,据此反应设计实验验证是否含有氧化亚铜,步骤为:取少量样品,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明含有Cu2O,否则不含有;
故答案为:取少量样品,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明含有Cu2O,否则不含有;
③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,氨气为碱性气体,应选择碱性干燥剂,碱石灰为碱性干燥剂,可以干燥氨气,装置图为:,干燥剂为碱石灰;
故答案为: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;,干燥剂碱石灰.

点评 本题考查了氨气实验室制备和性质检验,明确氨气制备原理及氨气的性质是解题关键,题目难度中等.

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