Question

【題目】下圖是在實驗室進行氨氣快速制備與性質實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。

（1）在組裝好裝置后，若要檢驗A～E裝置的氣密性，其操作是首先____，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開酒精燈或松開雙手，E中導管有水柱形成，說明裝置氣密性良好。

（2）裝置B中盛放的試劑是________。

（3）點燃C處酒精燈，關閉彈簧夾2，打開彈簧夾l，從分液漏斗放出濃氨水至浸沒燒瓶中固體后關閉分液漏斗，稍候片刻，裝置C中黑色固體逐漸變紅，裝置E中溶液里出現大量氣泡，同時還可能產生的現象是________；從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，請寫出在C中發生反應的化學方程式：________。

（4）當C中固體全部變紅色后，關閉彈簧夾1，慢慢移開酒精燈，待冷卻后，稱量C中固體質量，若反應前固體質量為16 g，反應后稱重固體質量減少2.4 g，通過計算確定該固體產物的成分是________（用化學式表示）。

（5）在關閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入F中，很快發現裝置F中產生白煙，同時發現G中溶液迅速倒吸流入F中。請寫出產生白煙的化學方程式：________，迅速產生倒吸的原因是________。

（6）為了汪明一水合氨是弱堿，甲、乙兩同學分別設計以下實驗進行探究。

①甲同學用pH試紙測得室溫下0.l mol/L氨水pH為10，則認定一水合氨是弱電解質，理由是________。

②乙同學取出10 mL 0．1 mol/L氨水，滴入2滴酚酞試液，顯粉紅色，再加入NH4Cl晶體少量，觀察到的現象是________，則證明一水臺氨是弱電解質。

Answer 1

【答案】關閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開彈簧夾1，在E中裝入水 堿石灰 白色沉淀 2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O Cu2O、Cu 3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl 盛滿氯氣的集氣瓶中因與氨氣反應消耗氯氣生成部分固體，導致瓶內壓強減小，引起溶液倒吸 如果氨水是強堿，0.10mol·L－1氨水pH為13，而溶液的pH=10＜13，所以一水合氨是弱堿 溶液的顏色變淺

【解析】

（1）組裝好裝置后，若要檢驗A-E裝置的氣密性，其操作是：首先關閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開彈簧夾1，在E中裝入水后，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開酒精燈或松開雙手，E中導管有水柱形成說明裝置氣密性良好；
（2）進入C中硬質試管的氨氣應干燥，裝置B的作用是干燥氨氣，干燥氨氣用堿石灰；
（3）反應后的尾氣中含有未反應的氨氣，氨氣在E溶液中與二氧化硫反應生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇；
裝置C中黑色固體逐漸變紅，說明有Cu生成，從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，說明氨氣被氧化為氮氣，同時生成水；
（4）生成的紅色物質可能為Cu2O、Cu或二者混合物，反應前固體質量為16g，反應后稱重固體質量減少2.4g，剩余固體質量為16g-2.4g=13.6g，計算剩余固體中Cu、氧元素質量確定組成，進而計算n（Cu）：n（O）確定組成；
（5）氯氣有強氧化性，氧化氨氣生成N2，產生白煙，說明生成固體，故還生成NH4Cl；
盛滿氯氣的集氣瓶中因氨氣消耗氯氣生成部分固體，導致內壓減小，引起溶液倒吸。

（1）由圖可知，在檢查裝置氣密性時，先將彈簧夾2關閉，同時關閉分液漏斗的活塞，打開彈簧夾1，在E中裝如水；

（2）裝置A中制備出氨氣，B用于干燥氨氣，氨氣屬堿性氣體，應用堿性干燥劑堿石灰干燥；

（3）點燃C處酒精燈，關閉彈簧夾2，打開彈簧夾l，從分液漏斗放出濃氨水至浸沒燒瓶中固體后關 閉分液漏斗，稍候片刻，裝置C中黑色固體逐漸變紅，說明氨氣還原了氧化銅，反應方程式為2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O，同時E中還會出現白色沉淀；

（4）由題意可得，16gCuO中含Cu的質量為，那么含O的質量為16-12.8=3.2g，反應后稱量固體質量減少2.4g，則剩余固體的質量為16-2.4=13.6g>12.8g，說明剩余的固體中即含有Cu，又含有O，故有n(Cu)= =0.2mol，n(O)= =0.05mol，那么n(Cu)：n(O)=4:1>2:1，所以固體的成分是Cu2O、Cu；

（5）在關閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入F中，很快發現裝置F中產生白煙，該白煙為氯化銨，化學反應方程為3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl；G中溶液倒吸，是因為盛滿氯氣的集氣瓶中因與氨氣反應消耗氯氣生成部分固體，導致瓶內壓強減小，引起溶液倒吸；

（6）①測得室溫下0.lmol/L氨水pH為10，說明一水合氨為弱堿，因為如果是強堿，pH應為13而不是10；②取出10mL0．1mol/L氨水，滴入2滴酚酞試液，顯粉紅色，再加入NH4Cl晶體少量，由于NH4Cl晶體是弱電解質，不完全電離，由于同離子效應，抑制了氨水的電離，使OH-濃度減小，則可觀察到溶液顏色變淺。