Question

14．某一化學課外活動小組進行探究實驗，其實驗裝置如圖所示：

A～F屬于下列物質中的六種：濃氨水、稀氨水、稀硫酸、水、氫氧化鈉、氧化鐵、氧化銅、氨氣、氮氣、氧氣．
實驗現(xiàn)象：
①D物質由黑色變?yōu)榧t色
②點燃的鎂條伸入無色無味的氣體F中，鎂條表面生成一種灰黃色固體物質．將該灰
黃色物質放入水中，有氣體放出，并有白色渾濁形成．該氣體成分就是C，具有刺激性氣
味，并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍．通過分析回答：
（1）連接好實驗裝置后．開始檢查整套裝置氣密性：首先將導管放入 （填“放入”或“不放入”，下同）水槽中，U形管不放入裝有冷水的水槽中，后續(xù)操作為關閉分液漏斗活塞，微熱燒瓶，直至觀察到特定的現(xiàn)象，證明裝置氣密性良好．
（2）裝CaO的儀器名稱是干燥管．寫出下列標號的物質名稱：
A濃氨水，B氫氧化鈉，D氧化銅．
（3）寫出有關反應的化學方程式：
燒瓶中的反應NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
硬質玻璃管中的反應2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
F與Mg的反應產物與水的反應Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑．
（4）該小組同學預測的現(xiàn)象是，少量無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍色溶液，實際上能看到藍色沉淀，由此可推論：預測的E是水 （選填所列物質名稱，下同），E真正的成分是稀氨水．想要利用上述裝置收集到較純凈的氣體F，則H最好選稀硫酸．

Answer 1

分析 ①D物質由黑色變?yōu)榧t色，說明是CuO被還原生成了Cu；
②點燃的鎂條伸入無色無味的氣體F中，鎂條表面生成一種灰黃色固體物質．將該灰黃色物質放入水中，有氣體放出，并有白色渾濁形成．該氣體成分就是C，具有刺激性氣味，并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍說明生成的氣體是NH₃，證明黃色固體和水反應生成白色沉淀為Mg（OH）₂和氨氣，推斷灰黃色固體物質為Mg₃N₂，F(xiàn)中收集到的氣體為N₂，則推斷和D處CuO反應的為NH₃，所以A中為濃氨水，B中可以是固體氫氧化鈉，反應生成氨氣通過干燥管中的氧化鈣干燥，得到干燥的氨氣，通過加熱的玻璃管和CuO反應生成Cu、N₂和水，E裝置冷卻得到液態(tài)水，最后在H處排水法收集到氣體F為N₂，
（1）連接好實驗裝置后．開始檢查整套裝置氣密性，需要密閉整套裝置，把導氣管通入水槽中，U形管移出冷水，微熱燒瓶，觀察水槽中是否有氣泡冒出，冷卻后是否有一段水柱上升判斷；
（2）裝CaO的儀器名稱是干燥管，上述分析可知AB為制備氨氣的試劑，選擇濃氨水和固體氫氧化鈉，D為氧化銅；
（3）A與B是濃氨水滴入固體氫氧化鈉，溶解放熱，一水合氨分解生成氨氣的反應，C與D是氨氣 和氧化銅發(fā)生氧化還原反應生成氮氣、銅和水，F(xiàn)與Mg的反應生成Mg₃N₂，Mg₃N₂與水反應生成氫氧化鎂白色沉淀和氨氣；
（4）少量無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍色溶液，說明E處是水，實際上能看到藍色沉淀說明E為氨水，為除去混有的氨氣，可以在H處用排稀硫酸的方法收集氮氣．

解答 解：（1）連接好實驗裝置后．開始檢查整套裝置氣密性，需要密閉整套裝置，關閉分液漏斗活塞，把最后的導氣管通入水槽中，U形管移出冷水，微熱燒瓶，觀察水槽中有氣泡冒出，冷卻后是導氣管中有一段水柱上升，說明裝置氣密性完好，
故答案為：放，不放，氫氧化鈉，氧化銅；
（2）依據裝置圖分析，裝CaO的儀器名稱是干燥管，上述分析可知AB為制備氨氣的試劑，選擇濃氨水和固體氫氧化鈉，固體氫氧化鈉溶解后放熱使一水合氨分解生成氨氣，D為氧化銅，
故答案為：干燥管，濃氨水，氫氧化鈉，氧化銅；
（3）A與B是濃氨水滴入固體氫氧化鈉，溶解放熱，一水合氨分解生成氨氣的反應，的化學方程式為：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
C與D是氨氣 和氧化銅發(fā)生氧化還原反應生成氮氣、銅和水，反應的化學方程式為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
F與Mg的反應生成Mg₃N₂，Mg₃N₂與水反應生成氫氧化鎂白色沉淀和氨氣，反應的化學方程式為：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑，
故答案為：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑；
（4）少量無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍色溶液，說明E處是水，硫酸銅溶于水形成硫酸銅藍色溶液，實際上能看到藍色沉淀，說明E處氨氣和水被冷卻得到成分為氨水，加入硫酸銅會反應生成氫氧化銅藍色沉淀，為除去混有的氨氣，可以在H處用排稀硫酸的方法收集氮氣，
故答案為：水，稀氨水，稀硫酸．

點評 本題考查了物質制備，物質性質的分析應用，主要是氨氣的還原性，生成產物的性質分析，掌握反應現(xiàn)象和實驗基本操作是解題關鍵，題目難度中等．