Question

某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了氨的性質(zhì)后討論：運(yùn)用類比的思想，既然氨氣具有還原性，能否像H₂那樣還原CuO呢？他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取氨氣并探究上述問題．請你參與該小組的活動并完成下列研究：
（一）制取氨氣
（1）寫出實(shí)驗(yàn)制取氨氣的化學(xué)方程式

2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

；　　
（2）有同學(xué)模仿排飽和食鹽水收集氯氣的方法，想用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣．你認(rèn)為他能否達(dá)到目的？

否

（填“能”或“否”），理由是

氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大

（二）該小組中某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（部分夾持及尾氣處理裝置未畫出），探究氨氣的還原性：
（3）該裝置在設(shè)計(jì)上有一定缺陷，為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對該裝置的改進(jìn)措施是

在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管

（4）利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍(lán)色，同時(shí)生成一種無污染的氣體．寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式

3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O

．
（三）問題討論
（5）有同學(xué)認(rèn)為：NH₃與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)可能含有Cu₂O．已知：Cu₂O是一種堿性氧化物；在酸性溶液中，Cu⁺的穩(wěn)定性比Cu²⁺差（2Cu⁺=Cu+Cu²⁺）．請你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂O

取少許樣品，加入稀硫酸，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒有

．
（6）解決了問題（5）后，有同學(xué)提出：Cu₂O與CuO的熱穩(wěn)定性哪個(gè)更強(qiáng)？于是他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取98g Cu（OH）₂固體，加熱至80℃～100℃時(shí)，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變?yōu)榧t色粉末A．冷卻后稱量，A的質(zhì)量為72g．據(jù)此可推得，A的化學(xué)式為

Cu₂O

．由此，得到的結(jié)論是

CuO比Cu₂O的熱穩(wěn)定性差

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣；
（2）氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大；
（3）氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥；
（4）由題意可知生成物為銅、氮?dú)夂退�，以此書寫化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)Cu₂O在酸性條件下不穩(wěn)定的性質(zhì)分析；
（6）根據(jù)顏色變化判斷在不同溫度下的產(chǎn)物，進(jìn)而判斷穩(wěn)定性．

解答：解：（一）（1）實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂ 

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ 

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大，所以不能用用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣，
故答案為：否；氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大；
（二）（3）氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥，
故答案為：在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管；
（4）CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍(lán)色，同時(shí)生成一種無污染的氣體，說明生成銅、氮?dú)夂退�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為
3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（三）（5）由題中信息可知，Cu₂O是一種堿性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺的穩(wěn)定性比Cu²⁺差（2Cu⁺=Cu+Cu²⁺），則將Cu₂O加入硫酸中發(fā)生：Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，可觀察到溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒有，
故答案為：取少許樣品，加入稀硫酸，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒有；
（6）取98g Cu（OH）₂固體，即n（ Cu（OH）₂）=1mol，加熱至80℃～100℃時(shí)，得到黑色固體粉末，該黑色粉末為CuO，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變?yōu)榧t色粉末A，則A為Cu₂O，根據(jù)反應(yīng)2Cu（OH）₂

高溫  .

Cu₂O+2H₂O計(jì)算可得m（Cu₂O）=n（Cu₂O）×M（Cu₂O）=0.5mol×144g/mol=72g，說明紅色粉末為Cu₂O，且Cu₂O比CuO穩(wěn)定，
故答案為：Cu₂O；CuO比Cu₂O的熱穩(wěn)定性差．

點(diǎn)評：本題考查銅的化合物的性質(zhì)探究，題目難度中等，易錯(cuò)點(diǎn)為（6），注意根據(jù)數(shù)據(jù)定量判斷．