Question

某研究性學習小組的同學學習完氮族元素之后，對氮元素的氫化物和氧化物的性質進行了更深入的探究．

I．NH₃性質的探究
（1）實驗室制取氨氣的化學方程式為

 

．
（2）有同學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．你認為他能否達到目的？

 

 （填“能”或“否”），理由是

 

．
（3）該小組的同學設計了如圖所示的實驗裝置（夾持及尾氣處理裝置未畫出），探究氨氣的還原性：
①該裝置在設計上有一定缺陷，為保證實驗結果的準確性，對該裝置的改進措施是

 

．
②利用改進后的裝置進行實驗，觀察到B裝置中CuO變為紅色物質，C裝置中無水CuSO₄變為藍色，同時生成一種無污染的氣體．寫出氨氣與CuO反應的化學方程式

 

．
③有同學認為：NH₃與CuO反應生成的紅色物質中可能含有紅色的Cu₂0．
已知：Cu₂0是一種堿性氧化物，在酸性溶液中Cu⁺

H+

Cu+Cu²⁺．請你設計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質中是否含有Cu₂0．

 

．
Ⅱ．NO₂性質的探究
該小組的同學還設計了如圖所示裝置用以制取NO₂并驗證NO₂能否支持木條燃燒（忽略N₂O₄的存在，圖中鐵架臺等夾持儀器均已略去）．已知：硝酸銅加熱分解的化學方程式為2Cu（NO₃）₂═2CuO+4NO₂↑+O₂↑

（4）當集氣瓶中充滿紅棕色氣體時，帶火星的木條復燃了，有的詞學得出“N0₂能支持木條的燃燒”的結論．你認為這一結論是否正確？

 

 （填“正確”或“不正確”），理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）實驗室用氯化銨和消石灰反應制備氨氣；
（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）①氯化銨和消石灰反應生成氨氣和水，氨氣和CuO反應前應先干燥；
②由題意可知生成物為銅、氮氣和水，以此書寫化學方程式；
③依據氧化亞銅在酸溶液中發生自身氧化還原反應生成銅和銅離子，鹽城藍色證明氧化亞銅的存在；
（4）根據該反應中氧氣所占的體積分數與空氣中氧氣所占的體積分數比較來進行判斷．

解答：解：（1）實驗室用氯化銨和消石灰反應制備氨氣，反應的化學方程式為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；
（3）①氯化銨和消石灰反應生成氨氣和水，氨氣和CuO反應前應先干燥；
故答案為：在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的U型管；
②CuO變為紅色物質，無水CuSO₄變藍色，同時生成一種無污染的氣體，說明生成銅、氮氣和水，反應的化學方程式為：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
故答案為：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
③Cu₂0是一種堿性氧化物，在酸性溶液中Cu⁺

H+

Cu+Cu²⁺，據此反應設計實驗驗證是否含有氧化亞銅，步驟為：取少量樣品，加入稀硫酸，若溶液出現藍色，說明含有Cu₂O，否則不含有；
故答案為：取少量樣品，加入稀硫酸，若溶液出現藍色，說明含有Cu₂O，否則不含有；
2Cu（NO₃）₂  

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂↑，該反應中氧氣占總氣體體積的 四分之一．與空氣中氧氣的體積分數基本相同，若NO₂不支持燃燒，則木條不會復燃，根據實驗現象知，二氧化氮支持燃燒，故正確． 
故答案為：正確，理由是硝酸銅分解產生的混合氣體中氧氣的體積分數與空氣中氧氣的體積分數基本相同，若NO₂不支持燃燒，則木條不會復燃．

點評：本題考查了氨氣實驗室制備方法，氨氣的性質驗證實驗設計用于分析判斷，化學方程式的書寫即實驗方案的設計，難度較大，注意根據實驗目的設計實驗方案，掌握基礎是關鍵．