Question

【題目】氨氣是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)學(xué)習(xí)完氮的有關(guān)性質(zhì)之后，準(zhǔn)備對(duì)氨的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式為_________________________________。

(2)某同學(xué)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(rèn)為他能否達(dá)到目的？________(填“能”或“否”)，理由是_________________________。

(3)該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及尾氣處理裝置未畫出)，探究氨氣的還原性。

①利用裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無(wú)水CuSO4變藍(lán)色，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體。已知紅色物質(zhì)為一種單質(zhì)，則氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

②有同學(xué)認(rèn)為：NH3與CuO反應(yīng)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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O：______________。

(4)該小組的同學(xué)根據(jù)"侯氏制堿法"原理，進(jìn)行碳酸氫鈉的制備，有關(guān)反應(yīng)為：

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；

某同學(xué)用上圖中戊裝置(其他裝置未畫出)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①實(shí)驗(yàn)時(shí)，須先從a管通入________氣體(填化學(xué)式），然后從b管持續(xù)通入另一種氣體。

②有同學(xué)建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，理由是____________________。

③碳酸氫鈉受熱所得固體12.28 g與足量的石灰水充分反應(yīng)，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥質(zhì)量為12.00 g，則所得固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________________。

Answer 1

【答案】 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 否 氨氣極易溶于水，氯化銨對(duì)氨氣在水中的溶解度影響不大 3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2 取少許樣品，加入稀H2SO4，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu2O，反之則沒有（其它合理答案均可得分） NH3 增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2的吸收率 86.3%

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室采用加熱氫氧化鈣和氯化銨固體混合物的方式制取氨氣，反應(yīng)為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

（2）氨氣在水中的溶解度很大（1:700），即使氯化銨中銨根離子的存在會(huì)抑制氨氣的溶解，但是氨氣在氯化銨溶液中依然會(huì)有較大的溶解度，所以不能達(dá)到收集的目的。

（3）①氨氣與氧化銅反應(yīng)，氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色單質(zhì)（只能是Cu），無(wú)水硫酸銅變藍(lán)說(shuō)明生成了水，則另外的無(wú)污染氣體只能是氮?dú)猓�所以反�?yīng)方程式為：3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2。②單質(zhì)銅與稀硫酸不反應(yīng)，而根據(jù)題目的已知條件，氧化亞銅與稀硫酸應(yīng)該反應(yīng)生成硫酸銅溶液和單質(zhì)銅，所以實(shí)驗(yàn)方法為：取少許樣品，加入稀H2SO4，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu2O，反之則沒有。

（4）①氨氣在水中的溶解度極大，所以吸收的時(shí)候一定要防倒吸，只能a管通氨氣。②己裝置的下端是一個(gè)多孔的球泡，氣體從多孔球泡的眾多小孔中分散成多個(gè)方向進(jìn)入溶液中，這樣就增大了氣體與溶液的接觸面積，提高了二氧化碳的吸收率。③設(shè)固體中含有的碳酸氫鈉和碳酸鈉的物質(zhì)的量分別為Xmol和Ymol，有：84X+106Y=12.28，將固體受熱后再與足量石灰水反應(yīng)，將混合物中所有的碳元素都轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀（12g為0.12mol），根據(jù)碳守恒得到X+Y=0.12，解方程得到Y(jié)=0.1mol，所以碳酸鈉為10.6g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為86.3%。