Question

【題目】用如圖裝置探究NH3和CuSO4溶液的反應(yīng)。

(1)上述制備NH3的實(shí)驗(yàn)中，燒瓶中反應(yīng)涉及到多個(gè)平衡的移動(dòng)：NH3+H2ONH3H2O、____________、_________________(在列舉其中的兩個(gè)平衡，可寫化學(xué)用語也可文字表述)。

(2) 制備100mL25%氨水(ρ=0.905gcm-3)，理論上需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下氨氣______L(小數(shù)點(diǎn)后保留一位)。

(3) 上述實(shí)驗(yàn)開始后，燒杯內(nèi)的溶液__________________________，而達(dá)到防止倒吸的目的。

(4)NH3通入CuSO4溶液中，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，寫出該反應(yīng)的離子方程式。_______________________。繼續(xù)通氨氣至過量，沉淀消失得到深藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+溶液。發(fā)生如下反應(yīng)：2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(銅氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)。

①該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=___________________________。

②t1時(shí)改變條件，一段時(shí)間后達(dá)到新平衡，此時(shí)反應(yīng)K增大。在下圖中畫出該過程中v正的變化___________________。

③向上述銅氨溶液中加水稀釋，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。原因是：________________________________。

④在絕熱密閉容器中，加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)進(jìn)行上述反應(yīng)，v正隨時(shí)間的變化如下圖所示，v正先增大后減小的原因__________________________________。

Answer 1

【答案】NH3H2ONH4＋＋OH－ NH3(g)NH3(aq)(或氨氣的溶解平衡) Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)(或Ca(OH)2 的溶解平衡) 29.8 進(jìn)入干燥管后，又回落至燒杯，如此反復(fù)進(jìn)行 Cu2＋＋2NH3H2O→ Cu(OH)2↓＋2NH4＋ [[Cu(NH3)4]2＋]/[ NH3]2[NH4＋] 2 加水，反應(yīng)物、生成物濃度均降低，但反應(yīng)物降低更多，平衡左移，生成了更多的Cu(OH)2(加水稀釋后c[Cu(NH3)4]2＋/c2 (NH3) c2 (NH4＋) 會(huì)大于該溫度下的K，平衡左移，生成了 更多的Cu(OH)2，得到藍(lán)色沉淀 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱使容器內(nèi)溫度升高，v正 增大；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，v正 減小

【解析】

(1) 制備NH3的實(shí)驗(yàn)中，存在著NH3+H2ONH3H2O、NH3的溶解平衡和Ca(OH)2 的溶解平衡三個(gè)平衡過程；

(2) 氨水是指NH3的水溶液，不是NH3·H2O的水溶液，所以要以NH3為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算. n（NH3）= =1.33 mol；

(3) 實(shí)驗(yàn)開始后，燒杯內(nèi)的溶液進(jìn)入干燥管后，又回落至燒杯，如此反復(fù)進(jìn)行，而達(dá)到防止倒吸的目的；

(4) NH3通入CuSO4溶液中和水反應(yīng)生成NH3H2O，NH3H2O電離出OH-，從而生成藍(lán)色沉淀Cu(OH)2；

①反應(yīng)2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(銅氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)，平衡常數(shù)的表達(dá)式K=；

②反應(yīng)2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(銅氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)是放熱反應(yīng)，降溫可以使K增大，正逆反應(yīng)速率都減少；

③向上述銅氨溶液中加水稀釋，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。原因是：加水，反應(yīng)物、生成物濃度均降低，但反應(yīng)物降低更多，平衡左移，生成了更多的Cu(OH)2(加水稀釋后會(huì)大于該溫度下的K，平衡左移，生成了 更多的Cu(OH)2，得到藍(lán)色沉淀；

④在絕熱密閉容器中，加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)進(jìn)行上述反應(yīng)，v正先增大后減小的原因，溫度升高反應(yīng)速度加快，反應(yīng)物濃度降低反應(yīng)速率又會(huì)減慢。

(1) 制備NH3的實(shí)驗(yàn)中，存在著NH3+H2ONH3H2O、NH3的溶解平衡和Ca(OH)2 的溶解平衡三個(gè)平衡過程，故答案為：NH3H2ONH4＋＋OH－ NH3(g)NH3(aq)(或氨氣的溶解平衡)、Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)(或Ca(OH)2 的溶解平衡)；

(2) 氨水是指NH3的水溶液，不是NH3·H2O的水溶液，所以要以NH3為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算. n（NH3）= =1.33 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為1.33mol×22.4L/mol=29.8L；

(3) 實(shí)驗(yàn)開始后，燒杯內(nèi)的溶液進(jìn)入干燥管后，又回落至燒杯，如此反復(fù)進(jìn)行，而達(dá)到防止倒吸的目的；

(4) NH3通入CuSO4溶液中和水反應(yīng)生成NH3H2O，NH3H2O電離出OH-，從而生成藍(lán)色沉淀Cu(OH)2，該反應(yīng)的離子方程式為：Cu2＋＋2NH3H2O→ Cu(OH)2↓＋2NH4＋；

①反應(yīng)2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(銅氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)，平衡常數(shù)的表達(dá)式K=；

②反應(yīng)2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(銅氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)是放熱反應(yīng)，降溫可以使K增大，正逆反應(yīng)速率都減少，畫出該過程中v正的變化為：；

③向上述銅氨溶液中加水稀釋，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。原因是：加水，反應(yīng)物、生成物濃度均降低，但反應(yīng)物降低更多，平衡左移，生成了更多的Cu(OH)2(加水稀釋后會(huì)大于該溫度下的K，平衡左移，生成了 更多的Cu(OH)2，得到藍(lán)色沉淀；

④在絕熱密閉容器中，加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)進(jìn)行上述反應(yīng)，v正先增大后減小的原因，溫度升高反應(yīng)速度加快，反應(yīng)物濃度降低反應(yīng)速率又會(huì)減慢，故原因是：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱使容器內(nèi)溫度升高，v正 增大；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，v正 減小。