Question

某校化學研究性學習小組的同學在學習了氨的性質時討論：既然氨氣具有還原性，能否像H₂那樣還原CuO呢？他們設計實驗制取氨氣并探究上述問題．請你參與該小組的活動并完成下列研究：
（1）制取氨氣
①寫出實驗室用固體氯化銨和熟石灰粉末混合加熱制取氨氣的化學方程式    ；
②在實驗室中，還可以用濃氨水與    填寫一種試劑名稱）快速制取少量氨氣；
③有同學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．你認為他能否達到目的？    （填“能”或“否”），理由是    ．
（2）該小組中某同學設計了如圖所示的實驗裝置（夾持及尾氣處理裝置未畫出），探究氨氣的還原性：

①該裝置在設計上有一定缺陷，為保證實驗結果的準確性，對該裝置的改進措施是    ；
②利用改進后的裝置進行實驗，觀察到CuO變為紅色物質，無水CuSO₄變藍色，同時生成一種無污染的氣體．寫出氨氣與CuO反應的化學方程式    ．
（3）問題討論
有同學認為：NH₃與CuO反應生成的紅色物質中可能含有Cu₂O．已知：Cu₂O是一種堿性氧化物；在酸性溶液中，Cu⁺的穩定性比Cu²⁺差（2Cu⁺→Cu+Cu²⁺）．請你設計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質中是否含有Cu₂O    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）①實驗室用固體氯化銨和熟石灰粉末混合加熱制取氨氣的化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ 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，氯化銨對氨氣的溶解性影響不大；
（2）①氯化銨和消石灰反應生成氨氣和水，氨氣和CuO反應前應先干燥；
②由題意可知生成物為銅、氮氣和水，以此書寫化學方程式；
（3）根據Cu₂O在酸性條件下不穩定的性質分析．
解答：解：（1）①實驗室用氯化銨和消石灰反應制備氨氣，反應的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ 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；氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大；
（2）①氯化銨和消石灰反應生成氨氣和水，氨氣和CuO反應前應先干燥，氨氣污染空氣，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變為紅色物質，無水CuSO₄變藍色，同時生成一種無污染的氣體，說明生成銅、氮氣和水，反應的化學方程式為3CuO+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：3CuO+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O；
（3）由題中信息可知，Cu₂O是一種堿性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺的穩定性比Cu²⁺差（2Cu⁺=Cu+Cu²⁺），則將Cu₂O加入硫酸中發生：Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，可觀察到溶液出現藍色，說明紅色物質中含有Cu₂O，反之則沒有，
故答案為：取少許樣品，加入稀硫酸，若溶液出現藍色，說明紅色物質中含有Cu₂O，反之則沒有．
點評：本題考查銅的化合物的性質探究，題目難度中等，掌握物質性質和實驗基本操作是解題關鍵．