Question

氨氣與灼熱的氧化銅反應生成銅、氮氣和水．利用如圖所示實驗裝置可測定氨分子的組成（圖中夾持、固定裝置均略去），回答下列問題．

（1）A中放NaOH的目的是：

 

；
（2）在干燥管B和D里應選用的干燥劑都是（填序號）

 

；
A、堿石灰
B、無水CuSO₄
C、五氧化二磷
D、無水CaCl₂
（3）E裝置中盛裝濃硫酸的目的是

 

；
（4）待實驗完畢后，若實驗測得N₂的體積（折算成標準狀況）為a L，則被還原的氧化銅的物質的量為

 

mol；若測得干燥管D增重b g，則氨分子中氮、氫的原子個數比為（用含a、b字母的代數式表示）

 

．
（5）上述實驗中，如果省去B裝置，測定氨分子組成的N、H原子個數的比值將會（填“增大”、“減小”或“無影響”）

 

，理由是

 

．

Answer 1

考點：氨的制取和性質

專題：實驗設計題

分析：氨氣與灼熱的氧化銅反應生成銅、氮氣和水，反應的化學方程式為：2NH₃+3CuO

△   .

N₂+3Cu+3H₂O，
（1）根據氫氧化鈉能夠電離出氫氧根離子、氫氧化鈉溶于水放出熱量等方面分析；
（2）氨氣為堿性氣體，不能用酸性干燥劑干燥；
（3）濃硫酸能夠吸收未反應的氨氣，還能夠防止F中水分進入D；
（4）根據n=

V

Vm

計算出氮氣的物質的量，再根據反應方程式2NH₃+3CuO

△   .

N₂+3Cu+3H₂O計算出被還原的氧化銅的物質的量；根據n=

m

M

計算出反應生成水的物質的量，再根據質量守恒定律計算出N、H原子數之比；
（5）根據測定的反應生成水的質量偏大分析對測定氨分子組成的N、H原子個數的比值的影響．

解答： 解：（1）濃氨水中存在平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，氫氧化鈉在溶液中電離出氫氧根離子，有利于氨氣的生成；且氫氧化鈉溶于水放出熱量，降低了氨氣的溶解度，
故答案為：利用NaOH的堿性和遇水放熱的性質，使NH₃?H₂O分解生成NH₃后逸出；
 （2）無水硫酸銅只能用于檢驗水的存在，不能用于干燥氨氣；五氧化二磷、無水氯化鈣能夠與氨氣反應，不能干燥氨氣，所以裝置BD中盛放的是堿石灰，所以A正確，
故答案為：A；
 （3）濃硫酸能夠將反應剩余的氨吸收，防止F中的水蒸氣進入D中，引起測量誤差，
故答案為：吸收多余的NH₃，防止F中的水蒸氣進入D中；
 （4）標準狀況下，aL氮氣的物質的量為：n（N₂）=

aL

22.4L/mol

=

a

22.4

mol，根據反應2NH₃+3CuO

△   .

N₂+3Cu+3H₂O可知，被還原的CuO的物質的量為：n（CuO）=3n（N₂）=

a

22.4

mol×3=

3a

22.4

mol；
裝置D增重的為水的質量，則水的物質的量為：

bg

18g/mol

=

b

18

mol，含有的H的物質的量為：

b

18

mol×2=

b

9

mol，
氨氣中含有的N、H原子數之比為：（

a

22.4

mol×2）：

b

9

mol=

9a

11.2b

，
故答案為：

3a

22.4

；

9a

11.2b

；
（5）因為由NH₃帶出的水蒸氣進入D裝置，導致H原子的個數增加，則測定氨分子組成的N、H原子個數的比值將會減小，
故答案為：減小；因為由NH₃帶出的水蒸氣進入D裝置，導致H原子的個數增加．

點評：本題考查了氨氣的制法及化學性質，題目難度中等，注意掌握制取氨氣的反應原理、氨氣的化學性質，明確實驗測定原理為解答本題的關鍵，（5）為易錯點，需要明確裝置BD的作用．