Question

某校研究性學習小組的同學學習完氮的有關物質(zhì)的性質(zhì)之后，對氮元素的氫化物和氧化物的性質(zhì)進行了更深入的研究．
I．NH₃的性質(zhì)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?yōu)榧t色物質(zhì)，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(zhì)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(zhì)中是否含有Cu₂O：

 

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ⅡNO₂的性質(zhì)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(xiàn)了NH₃的還原性，化學方程式為

 

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Answer 1

考點：性質(zhì)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(jù)氧化亞銅在酸溶液中發(fā)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(jù)該反應中氧氣所占的體積分數(shù)與空氣中氧氣所占的體積分數(shù)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?yōu)榧t色物質(zhì)，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(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)基本相同，若NO₂不支持燃燒，則木條不會復燃，根據(jù)實驗現(xiàn)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(chǎn)生的混合氣體中氧氣的體積分數(shù)與空氣中氧氣的體積分數(shù)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(zhì)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(zhì)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(jù)實驗目的設計實驗方案，掌握基礎是關鍵．