Question

某小組同學欲實驗驗證NH₃的化學性質，探究催化氧化反應，按如圖1所示裝置進行實驗．A、B裝置可選藥品：濃氨水、H₂O₂、蒸餾水、NaOH固體、MnO₂，C、D為干燥裝置．
（1）裝置A、B中產生氣體的化學式分別是A：

 

；B：

 

．
（2）實驗開始后發(fā)現分液漏斗中液體不能順利流下，應對實驗裝置如何改進來解決該問題．

 

．
（3）甲乙兩同學分別按上述裝置進行實驗．一段時間后，裝置G中溶液都變成藍色．甲觀察到裝置F中有紅棕色氣體，紅棕色氣體的成分是

 

．乙觀察到裝置F中只有白煙生成，白煙的成分是（寫化學式）

 

．G中可以觀察到

 

現象．
（4）為幫助乙實現在裝置F中也觀察到紅棕色氣體，可在原實驗的基礎上進行改進．除了調節(jié)K₁和K₂控制A、B裝置中的產氣量外，還可以在裝置E、F間增加一個H裝置，理由是

 

．該裝置采用空的干燥管，目的是

 

．
（5）為實現該反應，也可用如圖2所示的裝置替換上述裝置中虛線框部分，該氣體發(fā)生裝置涉及多個化學反應，寫出可能的化學方程式．如：NH₄HCO₃

△

NH₃↑+CO₂↑+H₂O↑．

 

．
（6）運輸氨時，不能使用銅及其合金制造的管道閥門．因為，在潮濕的環(huán)境中，金屬銅在有NH₃存在時能被空氣中的O₂氧化，生成Cu（NH₃）₄²⁺，該反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：氨的制取和性質

專題：實驗題

分析：（1）根據實驗目的可知，A、B裝置制備的是氨氣和氧氣，再根據干燥裝置特點判斷A、B氣體的名稱；
（2）使分液漏斗與燒瓶內壓強相等，則分液漏斗中液體能夠順利流下；
（3）氨氣與氧氣在催化劑作用下反應生成一氧化氮和水，一氧化氮與氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮；二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸與氨氣反應生成硝酸銨；二氧化氮與水反應生成的硝酸能夠與銅發(fā)生反應生成硝酸銅、一氧化氮氣體；
（4）根據濃硫酸具有酸性、吸水性分析裝置H的作用；空的干燥管可以防止倒吸；
（5）虛線框部分需要制取氧氣和氨氣，碳酸氫銨分解生成氨氣、二氧化碳和水，再用過氧化鈉與二氧化碳、水反應可以生成氧氣，據此寫出反應的化學方程式；
（6）銅在有NH₃存在時能被空氣中的O₂氧化，生成Cu（NH₃）₄²⁺，以此書寫離子反應．

解答： 解：（1）欲實驗驗證NH₃的化學性質，則裝置A、B中制取的是氧氣和氨氣，根據干燥裝置C、D可知，裝置C為濃硫酸，所以裝置A中制取的是O₂、裝置B中制取的是NH₃，
故答案為：O₂；NH₃；
（2）用導管將分液漏斗上口與燒瓶口相連或改用恒壓滴液漏斗，使分液漏斗與燒瓶內壓強相等，分液漏斗中液體則能夠順利流下，
故答案為：用導管將分液漏斗上口與燒瓶口相連或改用恒壓滴液漏斗；
（3）NH₃與過量O₂在催化劑、加熱條件下發(fā)生反應生成一氧化氮和水，反應方程為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，NO與未反應的氧氣反應生成二氧化氮，則裝置F中紅棕色氣體為二氧化氮；二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸與氨氣反應生成硝酸銨，所以乙觀察到有裝置F中有白煙生成；
裝置G中二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸與銅反應生成硝酸銅和一氧化氮氣體，則觀察到的現象為：銅片溶解，表面有氣泡，溶液變成藍色，
故答案為：NO₂；NH₄NO₃；銅片溶解，表面有氣泡，溶液變成藍色；
（4）裝置H盛有濃硫酸，濃硫酸可以吸收氨氣和水，可以避免二氧化氮與氨氣和水反應；
氨氣極易溶于水，需要使用防止倒吸裝置，而空的干燥管具有防止倒吸的作用，
故答案為：除去混合氣體中的水蒸氣和未反應的氨氣； 防止倒吸；
（5）圖示裝置中的虛線框部分需要制取氧氣和氨氣，圖2中碳酸氫銨加熱分解生成氨氣、二氧化碳和水，反應方程式為：NH₄HCO₃

△

NH₃↑+CO₂↑+H₂O↑，還缺少氧氣，聯系過氧化鈉與二氧化碳、水反應生成氧氣的知識，試劑X為過氧化鈉，反應的化學方程式為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂、2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，
故答案為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂、2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂；
（6）銅在有NH₃存在時能被空氣中的O₂氧化，生成Cu（NH₃）₄²⁺，該離子反應為：2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O═2Cu（NH₃）₄²⁺+4OH^-，
故答案為：2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O═2Cu（NH₃）₄²⁺+4OH^-．

點評：本題考查了氨氣制備及化學性質，題目難度中等，注意掌握氨氣的制備原理及具有的化學性質，根據題干信息明確實驗目的及反應原理為解答關鍵，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及化學實驗能力．