Question

【题目】某校研究性学习小组的同学学习完氮的有关性质之后，对氮元素的氢化物和氧化物的性质进行了更深入的研究。

Ⅰ.NH3的性质探究

(1)实验室制取氨气的化学方程式为_______________________。

(2)某同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的？________(填“能”或“否”)，理由是_____________________________。

(3)该小组的同学设计了如下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)，探究氨气的还原性。

①该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是______________________。

②利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。则氨气与CuO反应的化学方程式为_______________________________。

③有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知：Cu2O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu＋→Cu＋Cu2＋。请设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O：_____________________________。

Ⅱ.NO2的性质探究

该小组的同学还设计了如图所示装置，用以制取NO2并验证NO2能否支持木条燃烧(忽略N2O4的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去)。已知：2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑。

(4)当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了。有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________________________。

(5)NH3与NO2在一定条件下可以反应生成无污染性气体，体现了NH3的还原性，化学方程式为___________________________。

Answer 1

【答案】(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

(2)否 氨气极易溶于水，氯化铵对氨气在水中的溶解度影响不大 (3)①在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管 ②3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2 ③取少许样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之则没有 (4)正确 硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气体积分数相当，空气中带火星的木条不复燃，而在NO2和O2混合气体中木条复燃，所以NO2能支持燃烧

(5)8NH3＋6NO27N2＋12H2O

【解析】(1)实验室制取氨气使用固体消石灰和NH4Cl，故化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)氯气在水中的溶解度是1∶2，在饱和食盐水中的溶解度更小；氨气极易溶于水，氯化铵对氨气在水中的溶解度影响不大，故不可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。(3)①A装置中会有水蒸气生成，故应该在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管除去水蒸气，以免干扰后续实验中水蒸气的检验。②无水CuSO4变蓝色，说明反应有水蒸气生成；CuO变为红色物质，应该是Cu，根据氧化还原反应，无毒的气体应该是N2，所以氨气与CuO反应的化学方程式为3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O。③检验Cu中是否有Cu2O，根据Cu不与稀硫酸反应，而Cu2O在酸性环境中生成Cu2＋使溶液呈蓝色，故可以取少许样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之则没有。(4)在集气瓶中收集到的是NO2和O2，体积比为4∶1，此时混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气体积分数相当；空气中带火星的木条不复燃，而在NO2和O2混合气体中木条复燃，说明NO2能支持燃烧。(5)NH3与NO2在一定条件下可以反应生成无污染性气体，体现了NH3的还原性，故生成的气体是氮气，反应方程式是8NH3＋6NO27N2＋12H2O。