Question

某課外活動小組欲利用CuO與NH₃反應(yīng)，研究NH₃的某種性質(zhì)并測定其組成，設(shè)計了如圖實驗裝置（夾持裝置未畫出）進(jìn)行實驗．請回答下列問題：

（1）儀器a的名稱為

 

；儀器b中可選擇的試劑為

 

；
（2）實驗室中利用下列各組物質(zhì)，進(jìn)行噴泉實驗，不能成功的是

 

A．Cl₂與飽和食鹽水              B．CO₂ 與40%的NaOH溶液
C．NH₃與飽和食鹽水             D．HCl與水
（3）實驗中觀察到裝置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，上述現(xiàn)象證明NH₃具有

 

性，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式

 

（4）E裝置中濃硫酸的作用

 

（5）實驗完畢，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、氫的原子個數(shù)比為

 

（用含m、n字母的代數(shù)式表示）

Answer 1

考點：氨的制取和性質(zhì)

專題：氮族元素

分析：（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）噴泉實驗的形成原理是氣體極易溶于水（或溶液）或與水（或溶液）發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致容器壓強(qiáng)減小，從而形成噴泉，據(jù)此分析解答．
（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、氮氣和水；
（4）E裝置中濃硫酸的作用依據(jù)裝置圖分析判斷是利用濃硫酸吸收過量氨氣，同時避免F裝置中的水蒸氣進(jìn)入D；
（5）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)生成的氮氣；依據(jù)元素守恒計算得到．

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，
故答案為：分液漏斗；固體氫氧化鈉或氧化鈣或堿石灰；
（2）A．Cl₂與飽和食鹽水互不相溶，不能產(chǎn)生壓強(qiáng)差，不能產(chǎn)生噴泉實驗，故A正確；
B．CO₂ 與40%的NaOH溶液之間可以反應(yīng)，能產(chǎn)生壓強(qiáng)差，可以產(chǎn)生噴泉實驗，故B錯誤；
C．NH₃與飽和食鹽水是互溶的，能產(chǎn)生壓強(qiáng)差，可以出現(xiàn)噴泉實驗，故C錯誤；
D．HCl與水是互溶的，生壓強(qiáng)差，可以出現(xiàn)噴泉實驗，故D錯誤；
故選A；
（3）實驗中觀察到裝置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)生成銅和氮氣與水，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

△   .

3Cu+3H₂O+N₂ ，故答案為：還原；3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+3H₂O+N₂ ；
（4）依據(jù)流程分析，濃硫酸是吸收過量的氨氣，阻止F中水蒸氣進(jìn)入D影響實驗效果，故答案為：吸收未反應(yīng)的氨氣，阻止F中水蒸氣進(jìn)入D；
（5）若測得干燥管D增重mg為水物質(zhì)的量=

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=

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=（

nL

22.4L/mol

×2）：（

mg

18g/mol

×2）=，則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為

9n

11.2m

，故答案為：

9n

11.2m

．

點評：本題考查了氨氣的實驗室制備，性質(zhì)驗證和反應(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)的量之比的計算，題目難度中等．