Question

某研究性學習小組設計兩套實驗方案制備氨氣并探究其還原性(部分夾持裝置已省略)。

甲方案：如圖所示。

乙方案：如圖所示。

根據方案回答下列問題：

(一)甲方案

(1)B裝置盛裝堿石灰，A裝置中藥品可以是 。

a．氯化銨固體和燒堿 b．碳酸氫銨固體

c．氯化銨固體 d．硫酸銨和熟石灰

(2)實驗完畢后，設計簡單實驗檢驗D試管收集到的物質(簡述操作過程、現象和結論) 。

(3)寫出C中發生反應的化學方程式 。

(二)乙方案

(4)A為濃氨水，B為生石灰，簡述實驗原理： 。E裝置里盛裝的藥品是 。

(5)能證明氨氣具有還原性的實驗現象 。(任寫兩條)

(6)銅有＋2價、＋1價、0價，根據氧化還原反應原理，D玻璃管里還原產物除銅外，還可能有 ，假設有銅以外的還原產物生成，寫出D中發生反應的化學方程式： 。

 

Answer 1

(1)bd (2)用玻璃棒蘸取D中液體滴在紅色石蕊試紙上，試紙變藍，證明D中收集的是氨水 (3)3CuO＋2NH3N2＋3Cu＋3H2O (4)生石灰溶于水放出大量的熱，氨氣在水中的溶解度隨溫度的升高而減小，生石灰與水反應，消耗水，減少了氨水中的溶劑，故生石灰與濃氨水混合產生大量氨氣；無水硫酸銅 (5)D玻璃管中的黑色粉末變成紅色，玻璃管壁有水珠；E中無水硫酸銅粉末由白色變為藍色；F中收集到一定量氣體等 (6)Cu2O；4CuO＋2NH3=Cu2O＋2Cu＋N2＋3H2O

【解析】本實驗的目的是制備氨氣，并探究氨氣的還原性。實驗流程為：氨氣的發生裝置―→干燥裝置―→還原氧化銅―→檢驗產物水―→收集氮氣。(1)燒堿的堿性強，在加熱時易腐蝕試管。碳酸氫銨分解生成氨氣、二氧化碳和水，用堿石灰吸收二氧化碳和水，能制取純凈的氨氣。氯化銨固體分解生成氨氣與氯化氫，而氯化氫和氨氣在試管口附近遇冷會產生氯化銨，不能制取氨氣。綜上所述，在四組物質中，選擇硫酸銨和熟石灰或碳酸氫銨制氨氣較合適。(2)生成的水在D中凝結，未反應的NH3溶于水，故D中收集到的是氨水，E試管收集的氣體是氮氣。(3)氨氣與灼熱氧化銅反應生成銅、氮氣、水。(4)生石灰溶于水放出大量的熱，氨氣在水中的溶解度隨溫度的升高而降低，且生石灰與水反應，消耗了水；E中盛裝無水硫酸銅，用來檢驗產物水。(5)D中發生反應，實驗現象有：D玻璃管中黑色粉末變成紅色，玻璃管壁有水珠；E中無水硫酸銅粉末由白色變藍色；F中收集到一定量的氣體。(6)根據氧化還原反應原理，氨氣與氧化銅反應，氮元素化合價由－3價升至0價，而＋2價銅可以降至＋1價、0價，即還原產物有氧化亞銅(紅色)、銅(紅色)，化學方程式為4CuO＋2NH3Cu2O＋N2＋3H2O＋2Cu。