Question

某研究性學習小組為測定NH₃分子中氮、氫原子個數比，設計如下實驗流程：

實驗時，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。
下圖A、B、C為該小組制取氨氣時可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。

請回答下列問題：
（1）寫出儀器的名稱：a              ，b              。
（2）硬質玻璃管中發生的反應方程式是                               　，反應過程中硬質玻璃管的現象是                                           。
（3）請判斷制取氨氣可能用到的裝置，在下表中你認為可行的裝置中填寫對應的實驗藥品（寫出化學式）。

裝置	實驗藥品
A
B	b：                 a：
C	c：                隔板：

 
（4）實驗時洗氣瓶D中的濃硫酸表現                       性；該小組實驗測得：洗氣前裝置D的質量為m₁g、洗氣后裝置D的質量為m₂g、生成的氮氣在標準狀況下的體積為V L。根據該小組計算NH₃分子中氮、氫的原子個數比的表達式，請預計該結果與理論值相比，       。
A．在實驗誤差范圍內數值接近理論值   B．數值偏高   C．數值偏低

Answer 1

（1）圓底燒瓶（2分），分液漏斗（2分）
（2）2NH₃＋3CuO3Cu＋N₂＋3H₂O（2分），黑色固體變成紅色（2分）
（3）（每種可行裝置各2分，共4分）

裝置	實驗藥品
A	NH4Cl、Ca(OH)2
B	b：NH3·H2O(aq)      a：CaO或 NaOH或CaO、NaOH

 
（4）吸水和酸（2分），  C （2分）

試題分析：（1）從圖中可知儀器a的名稱為：圓底燒瓶，b為分液漏斗；
（2）根據試驗流程制取得到的氨氣干燥后通入了硬質玻璃管中，并在加熱下與CuO發生了反應，由于CuO有氧化性，氨氣有還原性，所以二者發生氧化還原反應，方程式為2NH₃＋3CuO3Cu＋N₂＋3H₂O，由此可知有銅單質生成，所以可觀察到現象是黑色固體變成了紅色物質。
（3）圖中A、B、C為該小組制取氨氣時可能用到的裝置，所以根據氨氣制備的原理，可以是固-固加熱型，也可以是固-液不加熱型，所以根據裝置類型可以選用相應實驗藥品為：

裝置	實驗藥品
A	NH4Cl、Ca(OH)2
B	b：NH3·H2O(aq)      a：CaO或 NaOH或CaO、NaOH

 
（4）由于洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應生成的水，還吸收了過量的氨氣，所以表現的是濃硫酸的吸水性和酸性；正因為濃硫酸吸收了水和氨氣，所以根據該計算公式，會使計算的H的量偏高，則N:H反而變小，小于理論值。