Question

（2011?順義區(qū)二模）小明上網(wǎng)閱讀時得知根據(jù)氨氣還原氧化銅的反應(yīng)，可設(shè)計測定銅元素相對原子質(zhì)量（Ar）的實驗．小明很感興趣，和化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如下探究活動，請結(jié)合圖回答問題．

（1）實驗室利用氯化銨和氫氧化鈣固體之間的復(fù)分解反應(yīng)制取氨氣．小明將A與E連接，觀察到無色酚酞試液變紅，說明氨氣顯______（填“酸性”、“中性”、或“堿性”）．A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______ CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑

Answer 1

【答案】分析：（1）酚酞試液遇堿性溶液而變紅，根據(jù)酚酞顏色變化判斷氨氣呈現(xiàn)的酸堿性；并根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生規(guī)律，確定利用氯化銨和氫氧化鈣固體制取氨氣的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)氨氣還原氧化銅反應(yīng)的現(xiàn)象，判斷反應(yīng)的生成物，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，其中空氣中含量最多的氣體為氮氣；
（3）①根據(jù)實驗設(shè)想，在所提供的裝置中選擇簡單、合理的裝置組裝能實現(xiàn)實驗?zāi)康膶嶒炑b置；
②分析所提供因素對實驗結(jié)果的影響，判斷其中會導(dǎo)致測定結(jié)果偏大的因素；
③根據(jù)對實驗的理解，為達(dá)到測定目的，判斷還可以采取的測量值．
解答：解：（1）由于把氨氣通入無色酚酞試液時變紅，可判斷氨氣呈現(xiàn)堿性；氫氧化鈣與氯化銨交換成分生成氯化鈣和氨水，氨水分解成氨氣和水，因此氫氧化鈣與氯化銨反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+2NH₄ClCaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（2）將純凈干燥的氨氣通入裝有氧化銅的玻璃管，加熱，觀察到玻璃管內(nèi)黑色固體變?yōu)榱良t色，管口有液滴，同時生成空氣中含量最多的氮氣，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O；
（3）①根據(jù)實驗設(shè)想，實驗中需要測定反應(yīng)生成水的質(zhì)量，因此在把氨氣通入氧化銅前應(yīng)使用不能與氨氣發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉進(jìn)行干燥，并把還原氧化銅后生成的水仍用不能吸收多余氨氣的氫氧化鈉吸收，反應(yīng)后多余的氨氣使用濃硫酸處理，以防止造成空氣污染，因此所組成的裝置連接方式為aeebbeecd；
②根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，假設(shè)測定的氧化銅質(zhì)量為A、生成水的質(zhì)量為B，設(shè)銅的相對原子質(zhì)量為m
3CuO+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O
3m+48                54
A                    B
= 
m=-16
即銅的相對原子質(zhì)量與測定氧化銅的質(zhì)量成正比而與測定水的質(zhì)量成反比，因此A．CuO未完全起反應(yīng)，導(dǎo)致生成水的質(zhì)量偏小；B．CuO不干燥，加熱過程水分蒸發(fā)，導(dǎo)致測得水的質(zhì)量偏大；C．氫氧化鈉固體不干燥，對水的吸收與測量不受影響；D．CuO中混有不反應(yīng)的雜質(zhì)，生成水的質(zhì)量相對偏��；E．NH₄C1與Ca（OH）₂混合物不干燥，對氨氣還原氧化銅的實驗不產(chǎn)生影響；故導(dǎo)致測定結(jié)果偏大的因素為AD；
③根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程可發(fā)現(xiàn)，通過測定氧化銅與銅或銅與水等質(zhì)量，皆能計算出銅元素的相對原子質(zhì)量．
故答案為：
（1）堿性；Ca（OH）₂+2NH₄ClCaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（2）3CuO+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O；
（3）①C；②AD；③CuO；Cu．
點評：運用所學(xué)知識解決新的問題是本題的考查特點，表現(xiàn)出知識運用、分析問題并解決問題的能力．