Question

某課外活動小組欲利用CuO與NH₃反應，研究NH₃的某種性質并測定其組成，設計了如圖實驗裝置（夾持裝置未畫出）進行實驗．請回答下列問題：

（1）儀器a的名稱為

 

；儀器b中可選擇的試劑為

 

；
（2）實驗室中利用下列各組物質，進行噴泉實驗，不能成功的是

 

A．Cl₂與飽和食鹽水              B．CO₂ 與40%的NaOH溶液
C．NH₃與飽和食鹽水             D．HCl與水
（3）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，上述現象證明NH₃具有

 

性，寫出相應的化學方程式

 

（4）E裝置中濃硫酸的作用

 

（5）實驗完畢，若測得干燥管D增重mg，裝置F測得氣體的體積為nL（已折算成標準狀況），則氨分子中氮、氫的原子個數比為

 

（用含m、n字母的代數式表示）

Answer 1

考點：氨的制取和性質

專題：氮族元素

分析：（1）依據裝置儀器分析回答，濃氨水滴入錐形瓶中利用固體溶解放熱使一水合氨分解生成氨氣，需要選擇氫氧化鈉固體，氧化鈣固體或堿石灰；
（2）噴泉實驗的形成原理是氣體極易溶于水（或溶液）或與水（或溶液）發生反應而導致容器壓強減小，從而形成噴泉，據此分析解答．
（3）C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，說明氧化銅做氧化劑氧化氨氣生成銅、氮氣和水；
（4）E裝置中濃硫酸的作用依據裝置圖分析判斷是利用濃硫酸吸收過量氨氣，同時避免F裝置中的水蒸氣進入D；
（5）干燥管D增重mg為反應生成的水，裝置F測得氣體的體積為nL為反應生成的氮氣；依據元素守恒計算得到．

解答： 解：（1）裝置中儀器a為分液漏斗；儀器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使錐形瓶中的固體溶解放熱促進一水合氨分解生成氨氣，氫氧化鈉固體、氧化鈣固體、堿石灰固體，
故答案為：分液漏斗；固體氫氧化鈉或氧化鈣或堿石灰；
（2）A．Cl₂與飽和食鹽水互不相溶，不能產生壓強差，不能產生噴泉實驗，故A正確；
B．CO₂ 與40%的NaOH溶液之間可以反應，能產生壓強差，可以產生噴泉實驗，故B錯誤；
C．NH₃與飽和食鹽水是互溶的，能產生壓強差，可以出現噴泉實驗，故C錯誤；
D．HCl與水是互溶的，生壓強差，可以出現噴泉實驗，故D錯誤；
故選A；
（3）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，說明氨氣和氧化銅反應生成銅和氮氣與水，氨氣被氧化銅氧化表現還原性，結合原子守恒配平寫出的化學方程式為：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+3H₂O+N₂ ，故答案為：還原；3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+3H₂O+N₂ ；
（4）依據流程分析，濃硫酸是吸收過量的氨氣，阻止F中水蒸氣進入D影響實驗效果，故答案為：吸收未反應的氨氣，阻止F中水蒸氣進入D；
（5）若測得干燥管D增重mg為水物質的量=

mg

18g/mol

，裝置F測得氣體的體積為nL（已折算成標準狀況）為N₂，物質的量=

nL

22.4L/mol

，依據元素守恒得到氮原子和氫原子物質的量之比=（

nL

22.4L/mol

×2）：（

mg

18g/mol

×2）=，則氨分子中氮、氫的原子個數比為

9n

11.2m

，故答案為：

9n

11.2m

．

點評：本題考查了氨氣的實驗室制備，性質驗證和反應現象分析判斷判斷，裝置流程分析，量氣裝置的使用方法，測定元素物質的量之比的計算，題目難度中等．