Question

（l6分）某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质时讨论：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：

（1）制取氨气

     ①写出实验制取氨气的化学方程式                                ；

     ②在实验室中，还可以用浓氨水与         （填写一种试剂）快速制取少量氨气；

     ③有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铰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                         。

（2）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：

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                    。

（3）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⁺ 的稳定性比Cu²⁺ 差（2Cu⁺  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

（16分，每空 2分）

（1）①2NH₄Cl+Ca（OH）₂  CaCl₂+2NH₃+2H₂O

②NaOH固体或生石灰或碱石灰等（只要合理就给分，但答NaOH溶液、消石灰等不给分）

③否；氨气极易溶于水、氯化铰对氨气在水中的溶解影响不大

（2）①在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管；C装置之后增加尾气吸收装置。

②3CuO+2NH₃  3Cu+N₂+3H₂O

（3）取少许样品，加入稀H₂SO₄（或稀盐酸），若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有CU₂O，反之则没有

解析:（1）实验室常用熟石灰和氯化铵混合加热制取，方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂  CaCl₂+2NH₃+2H₂O。因为氨水属于若电解质存在电离平衡NH₃·H₂ONH₄^＋＋OH^－，因此可以利用氢氧化钠或生石灰来制取少量氨气。氨气极易溶于水，氯化铵对其溶解度影响不大，不能用饱和氯化铰溶液的方法收集氨气。

（2）氨气和氧化铜反应应是干燥的氨气，且需要有尾气处理装置。CuO变为红色物质，说明被还原生成了单质铜。无水CuSO₄变蓝色，说明有水生成。同时生成一种无污染的气体，说明氨气被氧化生成氮气。方程式为2NH₃＋3CuON₂＋3Cu＋3H₂O。

（3）在酸性溶液中，Cu⁺ 的稳定性比Cu²⁺ 差，（即2Cu⁺  Cu+ Cu²⁺ ）。因此可利用生成的Cu²⁺在溶液中显蓝色来验证，但所用的酸一定不能是氧化性酸。