Question

某研究性學(xué)習(xí)小組利用以下材料來探究NH₃的還原性，部分實驗裝置如圖．
材料1：NH₃是強還原劑，能將某些金屬氧化物還原為金屬單質(zhì)或低價態(tài)的氧化物．如：2NH₃+3CuO

△

3Cu+N₂+3H₂O．
材料2：Cu⁺在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu²⁺和Cu：Cu₂O+2H⁺═Cu²⁺+Cu+H₂O．
請回答下列問題：
（1）為證明NH₃ 還原CuO的反應(yīng)中有水生成，B中應(yīng)放入的試劑是

 

．
（2）該小組欲用稀硫酸作試劑，檢驗反應(yīng)是否有Cu₂O固體生成．可證明還原產(chǎn)物中含有Cu₂O的操作及現(xiàn)象是

 

．請寫出A中生成Cu₂O的化學(xué)方程式：

 

．
（3）現(xiàn)有8g氧化銅被氨氣還原，得到紅色固體6.8g，則紅色固體的成分及其物質(zhì)的量為

 

；若將6.8g上述得到的紅色固體與足量的稀硫酸充分反應(yīng)后過濾，可得到固體

 

g．

Answer 1

考點：氨的制取和性質(zhì)

專題：實驗題

分析：（1）檢驗反應(yīng)中有無水生成，應(yīng)該用無水硫酸銅；
（2）根據(jù)儀器的作用選取儀器；氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和銅單質(zhì)，如果將固體加入稀硫酸中有紅色物質(zhì)生成，就說明含有氧化亞銅；根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征結(jié)合反應(yīng)物氨氣和氧化銅反應(yīng)生成Cu₂O書寫方程式；
（3）根據(jù)反應(yīng)后的質(zhì)量及氧化銅的量判斷反應(yīng)后固體組成，固體減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量，根據(jù)剩余氧元素的質(zhì)量計算氧化亞銅的物質(zhì)的量，再根據(jù)元素守恒計算銅的物質(zhì)的量；銅不與稀硫酸反應(yīng)，氧化亞銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和銅，根據(jù)氧化亞銅與稀硫酸的反應(yīng)計算出反應(yīng)生成銅的質(zhì)量，再計算出最終得到固體的總質(zhì)量．

解答： 解：（1）檢驗反應(yīng)中有無水生成，應(yīng)該用無水硫酸銅，當(dāng)無水硫酸銅遇水時立即生成藍(lán)色的硫酸銅晶體，
故答案為：無水硫酸銅；
（2）氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成CuSO₄和Cu，將固體加入稀硫酸中，如果有紅色物質(zhì)生成，就說明含有氧化亞銅，否則沒有氧化亞銅，其檢驗方法為：取少許樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒有；
根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征，A中生成Cu₂O的化學(xué)方程式為：2NH₃+6CuO

△   .

3Cu₂O+N₂+3H₂O，
故答案為：取少許樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒有；2NH₃+6CuO

△   .

3Cu₂O+N₂+3H₂O；
（3）8g氧化銅的物質(zhì)的量為：n（CuO）=

8g

80g/mol

=0.1mol，氧元素的物質(zhì)的量=n（CuO）=銅元素的物質(zhì)的量=0.1mol，若反應(yīng)后完全為銅，則銅的質(zhì)量為：64g/mol×0.1mol=6.4g＜6.8g，說明6.8g固體為Cu和Cu₂O的混合物，減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量，則：m（O）=8g-6.8g=1.2g，減少的氧元素的物質(zhì)的量=

1.2g

16g/mol

=0.075mol，
所以Cu₂O中氧元素的物質(zhì)的量=0.1mol-0.075mol=0.025mol，則n（Cu₂O）=0.025mol，
根據(jù)銅元素守恒得：n（Cu）=0.1mol-2×0.025mol=0.05mol；
氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)，銅和稀硫酸不反應(yīng)，設(shè)氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成銅的質(zhì)量為x．
氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)的方程式為：
  Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O
 1mol             64g
0.025mol           xg
則：x=

64g×0.025mol

1mol

=1.6g，
所以可得到固體的質(zhì)量為：3.2g+1.6g=4.8g，
故答案為：銅0.05mol，氧化亞銅0.025mol；4.8．

點評：本題考查了氨氣的化學(xué)性質(zhì)、混合物反應(yīng)計算，題目難度中等，注意掌握氨氣的化學(xué)性質(zhì)，明確質(zhì)量守恒在化學(xué)計算中的應(yīng)用方法，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力．