Question

15．某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了NH₃的性質(zhì)時(shí)討論：運(yùn)用類比的思想，既然NH₃具有還原性，能否像H₂那樣還原CuO呢？他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取NH₃并探究上述問題．請(qǐng)你參與該小組的活動(dòng)并完成下列研究：
（1）制取NH₃
①寫出實(shí)驗(yàn)制取NH₃的化學(xué)方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②在實(shí)驗(yàn)室中，還可以用濃氨水與NaOH固體（填寫一種試劑）快速制取少量NH₃；
③有同學(xué)模仿排飽和食鹽水收集氯氣的方法，想用排飽和NH₄Cl溶液的方法收集NH₃．你認(rèn)為他能否達(dá)到目的？否（填“能”或“否”）．
（2）該小組中某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（夾持未畫出），探究NH₃的還原性：

①該裝置在設(shè)計(jì)上有一定缺陷，對(duì)該裝置的改進(jìn)措施是：在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管；C裝置之后增加尾氣吸收裝置．
②利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，觀察到CuO全部變?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．寫出NH₃與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（3）問題討論
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⁺易發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)（2Cu⁺=Cu+Cu²⁺）．請(qǐng)你設(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．取少量樣品，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．

Answer 1

分析 （1）①實(shí)驗(yàn)室用固體氯化銨和熟石灰粉末混合加熱制取氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②用濃氨水與NaOH固體或生石灰或堿石灰等混合可以迅速制備少量氨氣；
③氨氣極易溶于水，氯化銨對(duì)氨氣的溶解性影響不大；
（2）①氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥，氨氣有毒，需要完全吸收裝置；
②由題意“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”可知生成物為銅、氮?dú)夂退�，以此書寫化學(xué)方程式；
（3）在酸性溶液中，Cu⁺能自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu與Cu²⁺．

解答 解：（1）①實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和氯化鈣、水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②用濃氨水與NaOH固體或生石灰或堿石灰等混合可以迅速制備少量氨氣，
故答案為：NaOH固體（或生石灰或堿石灰等）；
③氨氣極易溶于水、氯化銨對(duì)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；
（2）①氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥，氨氣有毒，會(huì)污染空氣，多余的氨氣不能直接排放，需要在C裝置后需要連接尾氣吸收裝置，
故答案為：在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管；C裝置之后增加尾氣吸收裝置；
②CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，該紅色物質(zhì)為Cu，無(wú)水CuSO₄變藍(lán)色，說(shuō)明反應(yīng)生成水，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒及化合價(jià)變化可知該氣體為氮?dú)�，即：氧化銅與氨氣反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（3）在酸性溶液中，Cu⁺能自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu與Cu²⁺，檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂O的實(shí)驗(yàn)方案為：取少量樣品，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，
故答案為：取少量樣品，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．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氨氣的制備方法及化學(xué)性質(zhì)，題目難度中等，明確氨氣的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)基本操作方法是解題關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>