【題目】某校化學(xué)研究性學(xué)習小組的同學(xué)在學(xué)習了氨的性質(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:______________

【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 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2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH3↑+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AB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3CuO2NH33CuN23H2O

(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。

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2min內(nèi)的平均速率為V(A)=_________V(B)=________,V(C)=________;

V(A)V(B)V(C)=___________________

⑶該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_______________________________________。

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(1)A、D分別可形成簡單氣態(tài)氫化物,其中沸點較低的是____(填化學(xué)式),原因是_____。

(2)C元素原子的價電子排布圖為____

(3)B能與氧氣反應(yīng)生成過氧化物,寫出與O22-互為等電子體的一個分子和一個離子的化學(xué)式_____________。

(4)CO能與BMn形成B[Mn(CO)5],配體是____。

(5)D和銫與不同價態(tài)的銅生成兩種化合物,其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)如圖所示,a位置上的D原子的雜化軌道類型為_________。已知其中一種化合物的化學(xué)式為CsCuD3,則另一種的化學(xué)式為_________(用元素符號表示)。

(6)EA2的晶胞如圖所示,若晶胞邊長為x pm,則晶胞密度為____g/cm3(用NAx表示)。

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