Question

14．某一化学课外活动小组进行探究实验，其实验装置如图所示：

A～F属于下列物质中的六种：浓氨水、稀氨水、稀硫酸、水、氢氧化钠、氧化铁、氧化铜、氨气、氮气、氧气．
实验现象：
①D物质由黑色变为红色
②点燃的镁条伸入无色无味的气体F中，镁条表面生成一种灰黄色固体物质．将该灰
黄色物质放入水中，有气体放出，并有白色浑浊形成．该气体成分就是C，具有刺激性气
味，并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝．通过分析回答：
（1）连接好实验装置后．开始检查整套装置气密性：首先将导管放入 （填“放入”或“不放入”，下同）水槽中，U形管不放入装有冷水的水槽中，后续操作为关闭分液漏斗活塞，微热烧瓶，直至观察到特定的现象，证明装置气密性良好．
（2）装CaO的仪器名称是干燥管．写出下列标号的物质名称：
A浓氨水，B氢氧化钠，D氧化铜．
（3）写出有关反应的化学方程式：
烧瓶中的反应NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
硬质玻璃管中的反应2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
F与Mg的反应产物与水的反应Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑．
（4）该小组同学预测的现象是，少量无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液，实际上能看到蓝色沉淀，由此可推论：预测的E是水 （选填所列物质名称，下同），E真正的成分是稀氨水．想要利用上述装置收集到较纯净的气体F，则H最好选稀硫酸．

Answer 1

分析 ①D物质由黑色变为红色，说明是CuO被还原生成了Cu；
②点燃的镁条伸入无色无味的气体F中，镁条表面生成一种灰黄色固体物质．将该灰黄色物质放入水中，有气体放出，并有白色浑浊形成．该气体成分就是C，具有刺激性气味，并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝说明生成的气体是NH₃，证明黄色固体和水反应生成白色沉淀为Mg（OH）₂和氨气，推断灰黄色固体物质为Mg₃N₂，F中收集到的气体为N₂，则推断和D处CuO反应的为NH₃，所以A中为浓氨水，B中可以是固体氢氧化钠，反应生成氨气通过干燥管中的氧化钙干燥，得到干燥的氨气，通过加热的玻璃管和CuO反应生成Cu、N₂和水，E装置冷却得到液态水，最后在H处排水法收集到气体F为N₂，
（1）连接好实验装置后．开始检查整套装置气密性，需要密闭整套装置，把导气管通入水槽中，U形管移出冷水，微热烧瓶，观察水槽中是否有气泡冒出，冷却后是否有一段水柱上升判断；
（2）装CaO的仪器名称是干燥管，上述分析可知AB为制备氨气的试剂，选择浓氨水和固体氢氧化钠，D为氧化铜；
（3）A与B是浓氨水滴入固体氢氧化钠，溶解放热，一水合氨分解生成氨气的反应，C与D是氨气 和氧化铜发生氧化还原反应生成氮气、铜和水，F与Mg的反应生成Mg₃N₂，Mg₃N₂与水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氨气；
（4）少量无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液，说明E处是水，实际上能看到蓝色沉淀说明E为氨水，为除去混有的氨气，可以在H处用排稀硫酸的方法收集氮气．

解答 解：（1）连接好实验装置后．开始检查整套装置气密性，需要密闭整套装置，关闭分液漏斗活塞，把最后的导气管通入水槽中，U形管移出冷水，微热烧瓶，观察水槽中有气泡冒出，冷却后是导气管中有一段水柱上升，说明装置气密性完好，
故答案为：放，不放，氢氧化钠，氧化铜；
（2）依据装置图分析，装CaO的仪器名称是干燥管，上述分析可知AB为制备氨气的试剂，选择浓氨水和固体氢氧化钠，固体氢氧化钠溶解后放热使一水合氨分解生成氨气，D为氧化铜，
故答案为：干燥管，浓氨水，氢氧化钠，氧化铜；
（3）A与B是浓氨水滴入固体氢氧化钠，溶解放热，一水合氨分解生成氨气的反应，的化学方程式为：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
C与D是氨气 和氧化铜发生氧化还原反应生成氮气、铜和水，反应的化学方程式为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
F与Mg的反应生成Mg₃N₂，Mg₃N₂与水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氨气，反应的化学方程式为：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑，
故答案为：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑；
（4）少量无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液，说明E处是水，硫酸铜溶于水形成硫酸铜蓝色溶液，实际上能看到蓝色沉淀，说明E处氨气和水被冷却得到成分为氨水，加入硫酸铜会反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，为除去混有的氨气，可以在H处用排稀硫酸的方法收集氮气，
故答案为：水，稀氨水，稀硫酸．

点评 本题考查了物质制备，物质性质的分析应用，主要是氨气的还原性，生成产物的性质分析，掌握反应现象和实验基本操作是解题关键，题目难度中等．