Question

（14分）氨气与灼热的氧化铜反应生成铜、氮气和水。利用下图所示实验装置可测定氨分子的组成（图中夹持、固定装置均略去）。回答下列问题。

⑴写出氨气与氧化铜反应的化学方程式。
⑵在A的锥形瓶中放入NaOH固体的目的是。
⑶在干燥管B里不能选用的干燥剂是（填序号）。
　A 碱石灰　　　B 生石灰　　　C 五氧化二磷　　　D 氢氧化钠
⑷在C的玻管中观察到的现象是                                     。
⑸E装置中盛装浓硫酸的目的是                                      。
⑹待实验完毕后，若实验测得N₂的体积（折算成标准状况）为aL，则被还原的氧化铜的物质的量为     mol；若测得干燥管D增重bg，则氨分子中氮、氢的原子个数比为       。（用含a、b字母的代数式表示）

Answer 1

⑴2NH₃＋3CuON₂＋3Cu＋3H₂O （2分）
⑵NaOH固体吸水及溶解产生的热利于氨气的逸出。（2分）
⑶C （2分）
⑷黑色粉末变为光亮的红色固体。（2分）
⑸将反应剩余的氨吸收，防止F中的水蒸气进入D中，引起测量误差。（2分）
⑹3a/22.4（2分） 9a/11.2b（2分）

考查氨气的制取与性质、分子组成的测定；
实验目的之一是测定氨分子的组成，结合所给装置可看出，通过氨气还原氧化铜，氮元素转化为氮气，可用排水法来测定其体积，而氢元素转化为水，其质量可通过装置D的增重来测得。
（1）氨气中的氮元素为其最低负价，可将氧化铜还原：2NH₃＋3CuON₂＋3Cu＋3H₂O
（2）此为简易法来制备氨气；在氨水中存在平衡：NH₄^＋＋OH-NH₃·H₂ONH₃＋H₂O
NaOH固体溶解产生大量的热且可产生大量的OH^-，均可促使氨气的生成与逸出：NH₃·H₂ONH₃↑＋H₂O
（3）氨所碱性氧化，不能用酸性干燥剂来干燥，故答案为C
（4）氧化铜为黑色粉末，被氨气还原为红色的金属铜
（5）为保证装置D只吸收反应所生成的水，可知装置E主要有两个作用，一是吸收未反应的氨气，二是防止装置F中的水气进入装置E中
（6）氨气的物质的量为a/22.4 mol，由化学方程式可知，被还原的氧化铜的物质的量为3a/22.4 mol；
水的物质的量为b/18 mol；所以氨分子中氮、氢的原子个数比为