Question

15．某同學(xué)采用如圖裝置進(jìn)行實驗，證明了銅與稀硝酸反應(yīng)生成了NO．實驗時，先向注射器內(nèi)加入一定量的稀硝酸，排凈注射器內(nèi)的空氣，迅速將帶有銅絲的橡皮帽蓋上，一段時間后，注射器內(nèi)有無色氣體產(chǎn)生．
（1）請寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
（2）若證明無色氣體是NO的實驗操作和現(xiàn)象是取下橡皮帽，無色氣體變?yōu)榧t棕色（或注射器出口處有紅棕色氣體）
一氧化氮是大氣污染物之一．目前，有一種治理方法是在400℃左右、有催化劑存在的情況下，用氨把一氧化氮還原為氮氣和水．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{催化劑}$5N₂+6H₂O，每有10mol N₂生成，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的比2：3，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的電子數(shù)為24N_A．
（3）若將上述稀硝酸換成濃硝酸，其生成的氣體通入水中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO．
（4）分別將等質(zhì)量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應(yīng)，所得溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色．某同學(xué)認(rèn)為可能是Cu²⁺濃度的差異引起的，你認(rèn)為是否正確？不正確（填“正確”或“不正確”），理由是等質(zhì)量的銅與等體積的濃、稀硝酸反應(yīng)后，所得溶液中Cu²⁺的濃度相等
（5）①寫出實驗室由NH₄Cl和Ca（OH）₂加熱制取氨氣的化學(xué)方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；檢驗氨氣已收集滿的方法是：濕潤的紅色石蕊試紙置集氣瓶口，試紙變藍(lán)說明集滿
②進(jìn)行噴泉實驗，若在水中加入酚酞，得到紅色噴泉．該實驗體現(xiàn)了氨氣的兩個重要性質(zhì)分別是氨氣易溶于水、氨氣與水反應(yīng)生成堿．

Answer 1

分析 （1）銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體、硝酸銅和水，結(jié)合原子守恒配平書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)NO與氧氣反應(yīng)生成紅棕色NO₂的性質(zhì)檢驗；反應(yīng)4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O中，NO為氧化劑，NH₃為還原劑，每生成5molN₂，有6molNO被還原，4molNH₃被氧化，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為12mol；
（3）銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO₂，NO₂可與水反應(yīng)生成硝酸和NO；
（4）等質(zhì)量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應(yīng)，Cu完全反應(yīng)，銅離子濃度相同；
（5）①實驗室制備氨氣是利用固體氯化銨和固體氫氧化鈣加熱反應(yīng)生成，氨氣是堿性氣體，檢驗收集滿的方法是利用氨氣遇到濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)；
②氨氣極易溶于水，形成壓差從而形成噴泉實驗，加入酚酞，得到紅色說明氨水呈堿性．

解答 解：（1）銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（2）NO與氧氣反應(yīng)生成紅棕色NO₂，可取下橡皮帽，無色氣體變?yōu)榧t棕色（或注射器出口處有紅棕色氣體），說明無色氣體為NO，反應(yīng)4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O中，NO為氧化劑，NH₃為還原劑，每生成5molN₂，有6molNO被還原，4molNH₃被氧化，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為12mol，則每有10molN₂生成，電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為24mol，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比=4：6=2：3，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為24N_A，
故答案為：取下橡皮帽，無色氣體變?yōu)榧t棕色（或注射器出口處有紅棕色氣體），2：3，24N_A；
（3）銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO₂，NO₂可與水反應(yīng)生成硝酸和NO，反應(yīng)的方程式為3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，故答案為：NO₂；3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（4）等質(zhì)量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應(yīng)，硝酸足量，則Cu完全反應(yīng)，銅離子濃度相同，所以顏色不同與Cu²⁺濃度的差異引起的說法不正確，
故答案為：不正確；等質(zhì)量的銅與等體積的濃、稀硝酸反應(yīng)后，所得溶液中Cu²⁺的濃度相等；
（5）①實驗室由NH₄Cl和Ca（OH）₂加熱制取氨氣生成氨氣、水和氯化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，檢驗氨氣已收集滿的方法是濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口，試紙變藍(lán)說明集滿，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口，試紙變藍(lán)說明集滿；
②實驗的基本原理是使瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的氣壓差，利用大氣壓將瓶下面燒杯中的液體壓入瓶內(nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口處形成噴泉．1體積水可溶解700體積的氨氣（0攝氏度，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），當(dāng)?shù)喂軆?nèi)的水進(jìn)入燒瓶內(nèi)時，氨氣大量溶于水，外界大氣壓將水壓入瓶中，剩余氨氣又溶于進(jìn)入瓶中的水，最終水充滿燒瓶，說明氨氣極易溶于水，形成壓差，加入酚酞，得到紅色說明氨水呈堿性，
故答案為：氨氣易溶于水，氨氣與水反應(yīng)生成堿；

點評 本題考查無機化合物知識，側(cè)重于硝酸、氨氣、氮氧化物的性質(zhì)的考查，解答該類題目，檢驗加強基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)現(xiàn)象以及有關(guān)反應(yīng)方程式的書寫，題目難度中等．