Ⅰ.氨是一種重要的化工原料,某學(xué)習(xí)小組欲制取氨氣并探究其性質(zhì).

請(qǐng)回答:
(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式是
2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)①如圖1是進(jìn)行氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置,引發(fā)噴泉的操作步驟是
輕輕擠壓滴管,使少量水加入燒瓶,然后打開止水夾K
輕輕擠壓滴管,使少量水加入燒瓶,然后打開止水夾K

②氨氣使燒杯中溶液由無色變?yōu)榧t色,其原因是(用電離方程式 表示)
NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-
NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-

(3)該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持儀器未畫出),探究氨氣的還原性并檢驗(yàn)產(chǎn)物.
①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:黑色CuO變?yōu)榧t色;白色無水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色;同時(shí)生成一種無色氣體,該氣體無污染.請(qǐng)寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式
3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O
3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O

②堿石灰的作用是
吸收氨氣中混有的水蒸氣,防止干擾產(chǎn)物水的測定
吸收氨氣中混有的水蒸氣,防止干擾產(chǎn)物水的測定

③整套裝置在方框處應(yīng)添加一種裝置后,此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)才較完善,請(qǐng)?jiān)诜娇蛑醒a(bǔ)畫出E裝置圖(要求 注明裝置中所加試劑名稱)

Ⅱ.3.2g Cu與30mL,8mol/L過量HNO3反應(yīng),硝酸的還原產(chǎn)物為NO,NO2,反應(yīng)后溶液中所含H+為a mol,則:①此時(shí)溶液中所含的NO3-
0.1+a
0.1+a
mol.
②所生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為
(0.02-0.5a)×22.4
(0.02-0.5a)×22.4
 L.(以上結(jié)果均用含a的代數(shù)式表示)
Ⅲ.某黑色固體甲可能含有氧化銅、硫化銅、硫化亞銅,以及被掩蔽的氧化亞銅.
查閱資料知道:
①氧化亞銅在酸性環(huán)境下會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和銅單質(zhì),在氧氣流中煅燒,可以轉(zhuǎn)化為氧化銅.
②硫化銅和硫化亞銅常溫下都不溶于稀鹽酸.在氧氣流中煅燒,硫化銅和硫化亞銅都轉(zhuǎn)化為氧化銅和二氧化硫.為了研究甲的成分,該小組同學(xué)在收集到足夠量的固體甲后,進(jìn)行了如圖3所示的實(shí)驗(yàn):
(1)③中在煅燒過程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2CuS+3O2
 高溫 
.
 
2CuO+2SO2
2CuS+3O2
 高溫 
.
 
2CuO+2SO2

(2)關(guān)于固體甲的成分的判斷中,下列說法正確的是
BCD
BCD

A.固體甲中,CuS和Cu2S不能同時(shí)存在;
B.固體甲中,CuO和Cu2O至少有一種;
C.固體甲中若沒有Cu2O,則一定有Cu2S;
D.固體甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S.
分析:Ⅰ.(1)實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣加熱制取氨氣;
(2)①氨氣是極易溶于水的氣體,氨氣溶于水后,燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減少,產(chǎn)生壓強(qiáng)差,導(dǎo)致溶液進(jìn)入燒瓶;
②氨氣易溶于水生成一水合氨,一水合氨氨是弱電解質(zhì),電離出氫氧根離子;
(3)①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷生成物;
②堿石灰是干燥劑;
③根據(jù)氨氣的性質(zhì)分析判斷,防止污染空氣;
Ⅱ.①銅與過量硝酸反應(yīng),反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是硝酸和硝酸銅,根據(jù)硝酸中NO3-和H+、硝酸銅中NO3-和Cu2+的關(guān)系式求解;
②根據(jù)電子守恒和氮元素守恒求解;
Ⅲ.(1)③根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和質(zhì)量變化的角度知反應(yīng);
(2)固體甲加入稀鹽酸后,得到的藍(lán)色溶液,說明固體甲的成分中CuO和Cu2O至少有一種.
分析反應(yīng):Cu+O2
 高溫 
.
 
CuO 增重;Cu2S+2O2
 高溫 
.
 
2CuO+2SO2 不變;2CuS+3O2
 高溫 
.
 
2CuO+2SO2 減重,因題給“固體乙稱取2.00g,氧氣流中煅燒、冷卻稱量至恒重,得固體丙1.84g”,即實(shí)際變輕了,說明必有CuS,還有其它物質(zhì).
解答:解:Ⅰ.(1)在加熱條件下,氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水,
故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)2 
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)①NH3極易溶解于水,1體積水溶解700體積氨氣,打開止水夾擠出膠頭滴管中的水,然后打開止水夾K,由于氨氣迅速溶解在擠出膠頭滴管中的水,導(dǎo)致燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小,導(dǎo)致溶液進(jìn)入燒瓶產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象,
故答案為:輕輕擠壓滴管,使少量水加入燒瓶,然后打開止水夾K;
②氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨,一水合氨電離出銨根離子和氫氧根離子,氫氧根離導(dǎo)致溶液呈堿性,酚酞試液遇堿變紅色,
故答案為:NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-
(3)①黑色CuO變?yōu)榧t色,紅色是銅,所以生成物是銅;白色無水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色生成五水合硫酸銅,說明生成物含有水;同時(shí)生成一種無色氣體,該氣體無污染,所以該氣體是氮?dú)猓?BR>故答案為:3CuO+2NH3  
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O; 
②堿石灰是干燥劑,能吸收水蒸氣,防止干擾產(chǎn)物水的測定,故答案為:吸收氨氣中混有的水蒸氣,防止干擾產(chǎn)物水的測定;
③氨氣是刺激性氣體,所以不能排入空氣,應(yīng)有尾氣處理裝置,氨氣極易溶于水,故答案為:連接一個(gè)吸收氨氣裝置,如圖所示:
Ⅱ.
①3.2gCu的物質(zhì)的量,n(Cu)=3.2g÷64g/mol=0.05mol,
 Cu(NO32 =Cu2++2NO3-,HNO3═H++NO3-
  0.05mol   0.1mol     amol      amol   
則此時(shí)溶液中含有NO3-的物質(zhì)的量為(0.1+a )mol;
②濃硝酸與銅反應(yīng)生成NO2,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸的濃度逐漸降低,則生成NO.反應(yīng)后溶液中硝酸過量,n(NO3-)=0.1+amol,30mL,8mol/L過量HNO3反應(yīng),n(HNO3)=0.24mol,設(shè)混合氣體中NO為xmol,NO2為ymol,
由N元素守恒可知,x+y=0.24-(0.1+a),根據(jù)電子守恒可得:3x+y=2×0.05   
解之得:x=(0.02-0.5a)mol,
故答案為:(0.02-0.5a)×22.4L;
Ⅲ.
(1)③根據(jù)反應(yīng)判斷:Cu+O2
 高溫 
.
 
CuO 增重;Cu2S+2O2
 高溫 
.
 
2CuO+2SO2 不變;2CuS+3O2
 高溫 
.
 
2CuO+2SO2 減重,則一定存2CuS+3O2
 高溫 
.
 
2CuO+2SO2,故答案為:2CuS+3O2
 高溫 
.
 
2CuO+2SO2;
(2)固體甲加入稀鹽酸后,得到的藍(lán)色溶液,說明固體甲的成分中CuO和Cu2O至少有一種.
因題給“固體乙稱取2.00g,氧氣流中煅燒、冷卻稱量至恒重,得固體丙1.84g”,即實(shí)際變輕了,說明必有CuS,還要有其它物質(zhì).討論:①若有Cu2O,Cu2S可有可無;②若無Cu2O,必有Cu2S.經(jīng)以上分析,對(duì)于固體甲的成分的判斷中,正確的是BCD;故答案為:BCD;
點(diǎn)評(píng):本題考查了氨氣的性質(zhì)和制取,考查了氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,考查了銅和硫的性質(zhì),難度較大,綜合性強(qiáng),解題需根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的信息,了解工作原理.考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,注意從質(zhì)量守恒、電荷守恒的角度解答該題.
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(1)設(shè)備A中含有電加熱器、觸媒和熱交換器,設(shè)備A的名稱
 
,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為
 
;原料氫氣的來源是水和碳?xì)浠衔,寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式:
 
,
 
;
(2)設(shè)備B的名稱
 
,其中m和n是兩個(gè)通水口,入水口是
 
(填“m”或“n”).不宜從相反方向通水的原因
 
;
(3)設(shè)備C的作用是
 
;
II.制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝,氨堿法的工藝如圖2所示:
(4)圖中的中間產(chǎn)物C是
 
,D
 
.(寫化學(xué)式);
(5)碳酸化塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
;
(6)聯(lián)合制堿法對(duì)氨堿法進(jìn)行了改進(jìn),更加符合綠色化學(xué)的重要原則,提高了反應(yīng)的原子利用率.根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應(yīng),列出計(jì)算原子利用率的表達(dá)式:原子利用率(%)=
 

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氨是一種重要的致冷劑,這是因?yàn)?/P>

[  ]

A.它在常溫下是種氣體

B.氨極易溶于水

C.液氨氣化時(shí)吸收大量的熱量

D.氮化合價(jià)為-3價(jià)

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