Question

20．氨氣與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退�．利用圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置可測(cè)定氨分子的組成（圖中夾持、固定裝置部分均略去）．回答下列問(wèn)題：

（1）寫出氨氣與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH₃+3CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O．
（2）在A的錐形瓶中放入NaOH固體的目的是利用NaOH的堿性和遇水放熱的性質(zhì)，使NH₃•H₂O分解生成NH₃后逸出．
（3）在干燥管B中不能選用的干燥劑是C（填序號(hào)）；
A．堿石灰       B．生石灰       C．五氧化二磷      D．氫氧化鈉
（4）E裝置中盛裝濃硫酸的目的是：吸收多余的NH₃，防止F中的水蒸氣進(jìn)入D中；
（5）待實(shí)驗(yàn)完畢后，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得N₂的體積（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）a L，干燥管D增重b g，則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為（用含a、b字母的代數(shù)式表示）$\frac{9a}{11.2b}$．
（6）實(shí)驗(yàn)室可用圖2所示裝置（缺少收集裝置，夾持固定裝置略去）制備并收集NH₃
①在圖2中方框內(nèi)畫出用燒瓶收集甲的儀器裝置簡(jiǎn)圖．
②燒杯中溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，其原因是（用電離方程式表示）NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．

Answer 1

分析 （1）氨氣與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退�，依�?jù)質(zhì)量守恒書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)氫氧化鈉能夠電離出氫氧根離子、氫氧化鈉溶于水放出熱量等方面分析；
（3）氨氣為堿性氣體，不能用酸性干燥劑干燥；
（4）濃硫酸能夠吸收未反應(yīng)的氨氣，還能夠防止F中水分進(jìn)入D；
（5）根據(jù)n=$\frac{V}{Vm}$計(jì)算出氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，再根據(jù)反應(yīng)方程式2NH₃+3CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O計(jì)算出被還原的氧化銅的物質(zhì)的量；根據(jù)n=$\frac{m}{n}$計(jì)算出反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出N、H原子數(shù)之比；
（6）①氨氣的密度小于空氣，易溶于水，所以收集氨氣用排空氣法收集；
②氨氣溶于水顯堿性，能使酚酞顯紅色，據(jù)此答題．

解答 解：（1）氨氣與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+3CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；
故答案為：2NH₃+3CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；
（2）濃氨水中存在平衡：NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，氫氧化鈉在溶液中電離出氫氧根離子，有利于氨氣的生成；且氫氧化鈉溶于水放出熱量，降低了氨氣的溶解度，
故答案為：利用NaOH的堿性和遇水放熱的性質(zhì)，使NH₃•H₂O分解生成NH₃后逸出；
 （3）五氧化二磷能夠與氨氣反應(yīng)，不能干燥氨氣，故選C；
 （4）濃硫酸能夠?qū)⒎磻?yīng)剩余的氨吸收，防止F中的水蒸氣進(jìn)入D中，引起測(cè)量誤差，
故答案為：吸收多余的NH₃，防止F中的水蒸氣進(jìn)入D中；
 （5）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，aL氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為：n（N₂）=$\frac{aL}{22.4L/mol}$=$\frac{a}{22.4}$mol，根據(jù)反應(yīng)2NH₃+3CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O可知，被還原的CuO的物質(zhì)的量為：n（CuO）=3n（N₂）=$\frac{a}{22.4}$mol×3=$\frac{3a}{22.4}$mol；
裝置D增重的為水的質(zhì)量，則水的物質(zhì)的量為：$\frac{bg}{18g/mol}$=$\frac{18}$mol，含有的H的物質(zhì)的量為：$\frac{18}$mol×2=$\frac{9}$mol，
氨氣中含有的N、H原子數(shù)之比為：（ $\frac{a}{22.4}$mol×2）：$\frac{9}$mol=$\frac{9a}{11.2b}$，
故答案為：$\frac{9a}{11.2b}$；
（6）①氨氣的密度小于空氣，易溶于水，所以收集氨氣用排空氣法收集，裝置如圖，故答案為：；
②氨氣溶于水顯堿性，電離方程式為NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，能使酚酞顯紅色，故答案為：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氨氣的制法及化學(xué)性質(zhì)，題目難度中等，注意掌握制取氨氣的反應(yīng)原理、氨氣的化學(xué)性質(zhì)，明確實(shí)驗(yàn)測(cè)定原理為解答本題的關(guān)鍵，（5）為易錯(cuò)點(diǎn)，需要明確裝置BD的作用．