Question

【題目】某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了氨的性質(zhì)后討論：運用類比的思想，既然氨氣具有還原性，能否像H2那樣還原CuO呢？他們設(shè)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：

(一)制取氨氣

(1)寫出實驗制取氨氣的化學(xué)方程式_______________________________；

(2)有同學(xué)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(rèn)為他能否達到目的？________(填“能”或“否”)。理由是______________________。

(二)該小組中某同學(xué)設(shè)計了下圖所示的實驗裝置(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(shè)計上有一定缺陷，為保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)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?yōu)榧t色物質(zhì)，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(yīng)的化學(xué)方程式___________________。

(三)問題討論：

有同學(xué)認(rèn)為：NH3與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)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(wěn)定性差(Cu+→Cu+Cu2+)。請你設(shè)計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O：______________。

Answer 1

【答案】2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 否 氨氣在飽和氯化銨溶液中的溶解度仍然很大 在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 取少許樣品，加入稀H2SO4，若溶液出現(xiàn)藍色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O反之則沒有

【解析】

(一)(1)實驗制取氨氣利用熟石灰和氯化銨混合加熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；

(2)氨氣極易溶于水，氨氣在飽和氯化銨溶液中的溶解度仍然很大，因此不能用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣。

(二)(1)氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥，即需要在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管。

(2)CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，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(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O。

(三)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(wěn)定性比Cu2+差，則將Cu2O加入硫酸中發(fā)生Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，可觀察到溶液出現(xiàn)藍色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O，反之則沒有，即取少許樣品，加入稀H2SO4，若溶液出現(xiàn)藍色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O，反之則沒有。