Question

某校研究性學習小組的同學學習完氮的有關物質的性質之后，對氮元素的氫化物和氧化物的性質進行了更深入的研究．
I．NH₃的性質探究
（1）實驗室制取氨氣的化學方程式為

 

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（2）某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

 

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（3）該小組的同學設計了如圖甲所示的實驗裝置（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

 

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

 

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③有同學認為：NH₃與CuO反應生成的紅色物質中可能含有Cu₂O．已知Cu₂O是一種堿性氧化物；在酸性溶液中，Cu⁺＞Cu+Cu²⁺．請設計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質中是否含有Cu₂O：

 

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ⅡNO₂的性質探究
該小組的同學還設計了如圖乙所示裝置用以制取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：2Cu（NO₃）₂

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂↑．
（4）當集氣瓶中充滿紅棕色氣體時，木條復燃了．有的同學得出“NO₂能支持木條燃燒”的結論．你認為這一結論是否正確？

 

（填“正確”或“不正確”），理由是

 

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（5）NH₃與NO₂在一定條件下可以反應生成無污染性氣體，體現了NH₃的還原性，化學方程式為

 

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Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

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，溶液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；
（5）由題意可知反應物為NH₃與NO₂，生成物無污染性氣體氮氣，以此書寫化學方程式．

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⁺生成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
（5）由題意可知反應物為NH₃與NO₂，生成物無污染性氣體氮氣，另一物質為水，化學方程式為：6NO₂+8NH₃

一定條件  .

7N₂+12H₂O；
故答案為：6NO₂+8NH₃

一定條件  .

7N₂+12H₂O；

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．