Question

某教師向同學們介紹氨氣（NH₃）是一種具有還原性的氣體，做了如下試驗，裝置圖如圖：將氨氣通入裝有黑色粉末y的玻璃管A中，加熱，當黑色粉末全部轉化為光亮的紅色固體時，U型管B中的白色固體變?yōu)樗{色Z，同時集氣瓶C中收集到一種無色的氣態(tài)單質X．

（1）請寫出下列物質的化學式x

 

  y

 

   z

 

（2）請寫出A裝置中反應的化學方程式

 

（3）B裝置在設計中的作用是

 

（4）將少量的鎂條與單質X在點燃的條件下化合，則單質X中元素的化合價由零價變?yōu)樨撊齼r，請寫出反應的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：物質的鑒別、推斷,常見氣體的檢驗與除雜方法,化學式的書寫及意義,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：實驗推斷題

分析：根據黑色粉末y在還原性的氣體氨氣的作用下全部轉化為光亮的紅色固體，所以y是氧化銅，U型管B中的白色固體變?yōu)樗{色Z，說明反應中有水生成，所以z是硫酸銅晶體，根據質量守恒定律可知，反應前后元素的種類不變，因此集氣瓶C中收集到的一種無色的氣態(tài)單質X是氮氣，然后將推出的各種物質代入題中進行驗證即可．

解答：解：（1）黑色粉末y在還原性的氣體氨氣的作用下全部轉化為光亮的紅色固體，所以y是氧化銅，U型管B中的白色固體變?yōu)樗{色Z，說明反應中有水生成，所以z是硫酸銅晶體，根據質量守恒定律可知，反應前后元素的種類不變，因此集氣瓶C中收集到的一種無色的氣態(tài)單質X是氮氣，氧化銅和氨氣在加熱的條件下生成銅、水和氮氣，水能和無水硫酸銅反應生成硫酸銅晶體，推出的物質滿足題中的現象，推導正確，所以X是N₂，Y是CuO，Z是CuSO₄?5H₂O；
（2）A裝置中的反應是氧化銅和氨氣在加熱的條件下生成銅、水和氮氣，化學方程式為：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（3）無水硫酸銅和水反應會生成藍色的五水硫酸銅，常用來檢驗水的生成，所以B裝置在設計中的作用是：驗證反應中有水生成；
（4）鎂和氮氣在點燃的條件下生成氮化鎂，化學方程式為：N₂+3Mg

點燃  .

Mg₃N₂．
故答案為：（1）N₂，CuO，CuSO₄?5H₂O；
（2）2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（3）驗證反應中有水生成；
（4）N₂+3Mg

點燃  .

Mg₃N₂．

點評：在解此類題時，首先將題中有特征的物質推出，然后結合推出的物質和題中的轉化關系推導剩余的物質，最后將推出的各種物質代入轉化關系中進行驗證即可．