Question

10．某課外活動小組欲利用CuO與NH₃的反應(yīng)研究NH₃的性質(zhì)與分子組成，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置未畫出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請回答下列問題：
（1）儀器a的名稱為分液漏斗；儀器b中的試劑不能為下列中的C（填字母）
A．氧化鈣     B．堿石灰     C．石灰石     D．熟石灰
（2）裝置B的作用是干燥氨氣
（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管收集到無色無味的氣體，寫出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂
（4）實(shí)驗(yàn)完畢，若測得干燥管D增重mg，裝置F測得氣體的體積為nL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為$\frac{9n}{11.2m}$（用含m、n字母的代數(shù)式表示）

Answer 1

分析 裝置A是利用濃氨水滴入堿石灰或氧化鈣固體生成氨氣，通過裝置B中堿石灰干燥得到干燥氨氣，通過裝置C中氧化銅氧化氨氣生成銅、氮?dú)夂退�，通過裝置D干燥氣體后通過濃硫酸吸收剩余氨氣，通過裝置F收集氮?dú)鉁y定氮?dú)獾捏w積，
（1）依據(jù)裝置儀器分析回答，濃氨水滴入錐形瓶中利用固體溶解放熱使一水合氨分解生成氨氣，需要選擇氫氧化鈉固體，氧化鈣固體或堿石灰；
（2）裝置B中堿石灰是干燥生成的氨氣；
（3）C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管有無色無味的氣體，說明氧化銅做氧化劑氧化氨氣生成銅、氮?dú)夂退��?br />（4）干燥管D增重mg為反應(yīng)生成的水，裝置F測得氣體的體積為nL為反應(yīng)生成的氮?dú)猓灰罁?jù)元素守恒計(jì)算得到．

解答 解：（1）裝置中儀器a為分液漏斗；儀器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使錐形瓶中的固體溶解放熱促進(jìn)一水合氨分解生成氨氣，氫氧化鈉固體、氧化鈣固體、堿石灰固體，不能為石灰石，故選C，
故答案為：分液漏斗；C；
（2）裝置B中是堿性干燥劑，可以干燥氨氣，
故答案為：干燥氨氣；
（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管有無色無味的氣體，說明氨氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和氮?dú)馀c水，氨氣被氧化銅氧化表現(xiàn)還原性，結(jié)合原子守恒配平寫出的化學(xué)方程式為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂ ，
故答案為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂ ；
（4）若測得干燥管D增重mg為水物質(zhì)的量=$\frac{mg}{18g/mol}$，裝置F測得氣體的體積為nL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）為N₂，物質(zhì)的量=$\frac{nL}{22.4L/mol}$，依據(jù)元素守恒得到氮原子和氫原子物質(zhì)的量之比=（$\frac{nL}{22.4L/mol}$×2）：（$\frac{mg}{18g/mol}$×2）=，則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為$\frac{9n}{11.2m}$，
故答案為：$\frac{9n}{11.2m}$．

點(diǎn)評 本題考查了氨氣的實(shí)驗(yàn)室制備，性質(zhì)驗(yàn)證和反應(yīng)現(xiàn)象分析判斷判斷，裝置流程分析，量氣裝置的使用方法，測定元素物質(zhì)的量之比的計(jì)算，題目難度中等．