Question

8．某研究性學(xué)習(xí)小組利用以下材料來(lái)探究NH₃的還原性，部分實(shí)驗(yàn)裝置如圖．
材料1：NH₃是強(qiáng)還原劑，能將某些金屬氧化物還原為金屬單質(zhì)或低價(jià)態(tài)的氧化物．如：
2NH₃+3CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O
材料2：Cu⁺在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成：Cu²⁺和Cu：Cu₂O+2H⁺═Cu²⁺+Cu+H₂O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）在實(shí)驗(yàn)室里，該學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)下列制取純凈干燥氨氣的方案，簡(jiǎn)易、可行的最佳方案是C．
A．加熱氯化銨固體，再通過(guò)堿石灰
B．在N₂和H₂的混合氣體中加入鐵觸媒，并加熱至500℃，再通過(guò)堿石灰
C．加熱濃氨水，再通過(guò)堿石灰
D．在生石灰中加入濃氨水，再通過(guò)濃硫酸
（2）為證明NH₃還原CuO的反應(yīng)中有水生成，B中應(yīng)放入的試劑是無(wú)水硫酸銅．
（3）當(dāng)觀察到A中固體由黑色完全變?yōu)榧t色（填現(xiàn)象），即表明A中的反應(yīng)已經(jīng)完成．
（4）該小組欲用體積比為1：4的稀硫酸做試劑，檢驗(yàn)反應(yīng)是否有Cu₂O固體生成．現(xiàn)用98%的濃硫酸配制1：4的稀硫酸，所需的玻璃儀器除了膠頭滴管外還有燒杯、量筒、玻璃棒．
可證明還原產(chǎn)物中含有Cu₂O的操作及現(xiàn)象是取少許樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒(méi)有．
（5）請(qǐng)寫出A中生成Cu₂O的化學(xué)方程式2NH₃+6CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu₂O+N₂+3H₂O．
（6）若用定量的方法測(cè)定該反應(yīng)是否生成Cu₂O，最簡(jiǎn)便且準(zhǔn)確的方法是稱量反應(yīng)前后裝置A中固體的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）A．加熱氯化氨固體，生成的氨氣和氯化氫在冷卻時(shí)又生成氯化銨；
B．N₂和H₂在一定條件下合成氨氣是可逆反應(yīng)，故生成的氨氣中有N₂和H₂；
C．加熱濃氨水分解生成氨氣，再通過(guò)堿石灰除去少量的水蒸氣；
D．在生石灰中加入濃氨水，利用生石灰與水反應(yīng)放熱使氨水分解，但沒(méi)有C直接加熱效果好；
（2）檢驗(yàn)反應(yīng)中有無(wú)水生成，應(yīng)該用無(wú)水硫酸銅；
（3）當(dāng)氧化銅（黑色）完全轉(zhuǎn)變?yōu)殂~單質(zhì)（紅色）的時(shí)候，反應(yīng)完全；
（4）根據(jù)儀器的作用選取儀器；氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和銅單質(zhì)，如果將固體加入稀硫酸中有紅色物質(zhì)生成，就說(shuō)明含有氧化亞銅；
（5）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征結(jié)合反應(yīng)物氨氣和氧化銅反應(yīng)生成Cu₂O書寫方程式；
（6）若用定量的方法測(cè)定該反應(yīng)是否生成Cu₂O，如果沒(méi)有就只生成銅單質(zhì)，所以可以稱量反應(yīng)前后裝置A中固體的質(zhì)量來(lái)判斷．

解答 解：（1）A．加熱氯化氨固體，生成的氨氣和氯化氫在冷卻時(shí)又生成氯化銨，故A錯(cuò)誤；
B．N₂和H₂在一定條件下合成氨氣是可逆反應(yīng)，故生成的氨氣中有N₂和H₂，故B錯(cuò)誤
C．加熱濃氨水分解生成氨氣，再通過(guò)堿石灰除去少量的水蒸氣，故可制取純凈干燥氨氣，故C正確；
D．在生石灰中加入濃氨水，利用生石灰與水反應(yīng)放熱使氨水分解，一般不用再干燥即可得到干燥的氨氣，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C；
（2）檢驗(yàn)反應(yīng)中有無(wú)水生成，應(yīng)該用無(wú)水硫酸銅，當(dāng)無(wú)水硫酸銅遇水時(shí)立即生成藍(lán)色的硫酸銅晶體，故答案為：無(wú)水硫酸銅；
（3）當(dāng)氧化銅（黑色）完全轉(zhuǎn)變?yōu)殂~單質(zhì)（紅色）的時(shí)候，反應(yīng)完全，故答案為：A中固體由黑色完全變?yōu)榧t色；
（4）配制硫酸時(shí)，需要燒杯盛放硫酸溶液，需要量筒、滴定管量取濃硫酸，稀釋時(shí)并用玻璃棒不斷攪拌，所以還需要燒杯、量筒、玻璃棒；氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成CuSO₄和Cu，將固體加入稀硫酸中，如果有紅色物質(zhì)生成，就說(shuō)明含有氧化亞銅，否則沒(méi)有氧化亞銅，其檢驗(yàn)方法為：取少許樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒(méi)有，
故答案為：燒杯、量筒、玻璃棒；取少許樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒(méi)有；
（5）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征，A中生成Cu₂O的化學(xué)方程式為：2NH₃+6CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu₂O+N₂+3H₂O，故答案為：2NH₃+6CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu₂O+N₂+3H₂O；
（6）若用定量的方法測(cè)定該反應(yīng)是否生成Cu₂O，如果沒(méi)有就只生成銅單質(zhì)，所以可以稱量反應(yīng)前后裝置A中固體的質(zhì)量來(lái)判斷，
故答案為：稱量反應(yīng)前后裝置A中固體的質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng) 本題以氨氣的制備為載體考查了氨氣還原氧化銅的產(chǎn)物的測(cè)定，涉及物質(zhì)的檢驗(yàn)、儀器的選取、物質(zhì)間的反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．