Question

某課外活動(dòng)小組欲利用CuO與NH₃反應(yīng)，研究NH₃的某種性質(zhì)并測(cè)定其組成，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置未畫出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問題：
（1）儀器a的名稱為

 

；儀器b中可選擇的試劑為

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)室中，利用裝置A，還可制取的無(wú)色氣體是

 

 （填字母）．
    A．Cl₂ B．O₂ C．CO₂ D．NO₂
（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管有無(wú)色無(wú)味的氣體，上述現(xiàn)象證明NH₃具有

 

性，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式

 

（4）E裝置中濃硫酸的作用

 

．
（5）讀取氣體體積前，應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作：

 

（6）實(shí)驗(yàn)完畢，若測(cè)得干燥管D增重mg，裝置F測(cè)得氣體的體積為nL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為

 

（用含m、n字母的代數(shù)式表示）

Answer 1

分析：（1）依據(jù)裝置儀器分析回答，濃氨水滴入錐形瓶中利用固體溶解放熱使一水合氨分解生成氨氣，需要選擇氫氧化鈉固體，氧化鈣固體或堿石灰；
（2）裝置A是利用分液漏斗滴入錐形瓶中不加熱反應(yīng)，制取無(wú)色氣體分析判斷；
（3）C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管有無(wú)色無(wú)味的氣體，說(shuō)明氧化銅做氧化劑氧化氨氣生成銅、氮?dú)夂退��?br />（4）E裝置中濃硫酸的作用依據(jù)裝置圖分析判斷是利用濃硫酸吸收過(guò)量氨氣，同時(shí)避免F裝置中的水蒸氣進(jìn)入D；
（5）依據(jù)量氣管的使用方法回答；
（6）干燥管D增重mg為反應(yīng)生成的水，裝置F測(cè)得氣體的體積為nL為反應(yīng)生成的氮?dú)�；依�?jù)元素守恒計(jì)算得到．

解答：解：（1）裝置中儀器a為分液漏斗；儀器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使錐形瓶中的固體溶解放熱促進(jìn)一水合氨分解生成氨氣，氫氧化鈉固體、氧化鈣固體、堿石灰固體，
故答案為：分液漏斗；固體氫氧化鈉或氧化鈣或堿石灰；
（2）利用裝置A，可制取的無(wú)色氣體；
A．制備氯氣Cl₂需要加熱，且氯氣為黃綠色氣體，故A不符合；
B．可以制備O₂，利用固體過(guò)氧化鈉和水的反應(yīng)，故B符合；
C．可以制備CO₂ 氣體，利用稀鹽酸滴入大理石上反應(yīng)生成，故C符合；
D．NO₂是紅棕色氣體，故D不符合；
故選BC；
（3）實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管有無(wú)色無(wú)味的氣體，說(shuō)明氨氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和氮?dú)馀c水，氨氣被氧化銅氧化表現(xiàn)還原性，結(jié)合原子守恒配平寫出的化學(xué)方程式為：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+3H₂O+N₂ ，故答案為：還原；3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+3H₂O+N₂ ；
（4）依據(jù)流程分析，濃硫酸是吸收過(guò)量的氨氣，阻止F中水蒸氣進(jìn)入D影響實(shí)驗(yàn)效果，故答案為：吸收未反應(yīng)的氨氣，阻止F中水蒸氣進(jìn)入D；
（5）讀取氣體體積前，應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作是慢慢上下移動(dòng)右邊漏斗，使左右兩管液面相平，保持壓強(qiáng)平衡再讀數(shù)，故答案為：慢慢上下移動(dòng)右邊漏斗，使左右兩管液面相平；
（6）若測(cè)得干燥管D增重mg為水物質(zhì)的量=

mg

18g/mol

，裝置F測(cè)得氣體的體積為nL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）為N₂，物質(zhì)的量=

nL

22.4L/mol

，依據(jù)元素守恒得到氮原子和氫原子物質(zhì)的量之比=

nL

22.4L/mol

×2：

mg

18g/mol

×2=

9n

11.2m

，則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為

9n

11.2m

，故答案為：

9n

11.2m

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氨氣的實(shí)驗(yàn)室制備，性質(zhì)驗(yàn)證和反應(yīng)現(xiàn)象分析判斷判斷，裝置流程分析，量氣裝置的使用方法，測(cè)定元素物質(zhì)的量之比的計(jì)算，題目難度中等．