Question

【题目】用如图装置探究NH3和CuSO4溶液的反应。

(1)上述制备NH3的实验中，烧瓶中反应涉及到多个平衡的移动：NH3+H2ONH3H2O、____________、_________________(在列举其中的两个平衡，可写化学用语也可文字表述)。

(2) 制备100mL25%氨水(ρ=0.905gcm-3)，理论上需要标准状况下氨气______L(小数点后保留一位)。

(3) 上述实验开始后，烧杯内的溶液__________________________，而达到防止倒吸的目的。

(4)NH3通入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀，写出该反应的离子方程式。_______________________。继续通氨气至过量，沉淀消失得到深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液。发生如下反应：2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)。

①该反应平衡常数的表达式K=___________________________。

②t1时改变条件，一段时间后达到新平衡，此时反应K增大。在下图中画出该过程中v正的变化___________________。

③向上述铜氨溶液中加水稀释，出现蓝色沉淀。原因是：________________________________。

④在绝热密闭容器中，加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应，v正随时间的变化如下图所示，v正先增大后减小的原因__________________________________。

Answer 1

【答案】NH3H2ONH4＋＋OH－ NH3(g)NH3(aq)(或氨气的溶解平衡) Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)(或Ca(OH)2 的溶解平衡) 29.8 进入干燥管后，又回落至烧杯，如此反复进行 Cu2＋＋2NH3H2O→ Cu(OH)2↓＋2NH4＋ [[Cu(NH3)4]2＋]/[ NH3]2[NH4＋] 2 加水，反应物、生成物浓度均降低，但反应物降低更多，平衡左移，生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后c[Cu(NH3)4]2＋/c2 (NH3) c2 (NH4＋) 会大于该温度下的K，平衡左移，生成了 更多的Cu(OH)2，得到蓝色沉淀 该反应是放热反应，反应放出的热使容器内温度升高，v正 增大；随着反应的进行，反应物浓度减小，v正 减小

【解析】

(1) 制备NH3的实验中，存在着NH3+H2ONH3H2O、NH3的溶解平衡和Ca(OH)2 的溶解平衡三个平衡过程；

(2) 氨水是指NH3的水溶液，不是NH3·H2O的水溶液，所以要以NH3为标准计算. n（NH3）= =1.33 mol；

(3) 实验开始后，烧杯内的溶液进入干燥管后，又回落至烧杯，如此反复进行，而达到防止倒吸的目的；

(4) NH3通入CuSO4溶液中和水反应生成NH3H2O，NH3H2O电离出OH-，从而生成蓝色沉淀Cu(OH)2；

①反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)，平衡常数的表达式K=；

②反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)是放热反应，降温可以使K增大，正逆反应速率都减少；

③向上述铜氨溶液中加水稀释，出现蓝色沉淀。原因是：加水，反应物、生成物浓度均降低，但反应物降低更多，平衡左移，生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后会大于该温度下的K，平衡左移，生成了 更多的Cu(OH)2，得到蓝色沉淀；

④在绝热密闭容器中，加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应，v正先增大后减小的原因，温度升高反应速度加快，反应物浓度降低反应速率又会减慢。

(1) 制备NH3的实验中，存在着NH3+H2ONH3H2O、NH3的溶解平衡和Ca(OH)2 的溶解平衡三个平衡过程，故答案为：NH3H2ONH4＋＋OH－ NH3(g)NH3(aq)(或氨气的溶解平衡)、Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)(或Ca(OH)2 的溶解平衡)；

(2) 氨水是指NH3的水溶液，不是NH3·H2O的水溶液，所以要以NH3为标准计算. n（NH3）= =1.33 mol，标准状况下体积为1.33mol×22.4L/mol=29.8L；

(3) 实验开始后，烧杯内的溶液进入干燥管后，又回落至烧杯，如此反复进行，而达到防止倒吸的目的；

(4) NH3通入CuSO4溶液中和水反应生成NH3H2O，NH3H2O电离出OH-，从而生成蓝色沉淀Cu(OH)2，该反应的离子方程式为：Cu2＋＋2NH3H2O→ Cu(OH)2↓＋2NH4＋；

①反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)，平衡常数的表达式K=；

②反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)是放热反应，降温可以使K增大，正逆反应速率都减少，画出该过程中v正的变化为：；

③向上述铜氨溶液中加水稀释，出现蓝色沉淀。原因是：加水，反应物、生成物浓度均降低，但反应物降低更多，平衡左移，生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后会大于该温度下的K，平衡左移，生成了 更多的Cu(OH)2，得到蓝色沉淀；

④在绝热密闭容器中，加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应，v正先增大后减小的原因，温度升高反应速度加快，反应物浓度降低反应速率又会减慢，故原因是：该反应是放热反应，反应放出的热使容器内温度升高，v正 增大；随着反应的进行，反应物浓度减小，v正 减小。