Question

某研究性学习小组的同学学习完氮族元素之后，对氮元素的氢化物和氧化物的性质进行了更深入的探究．

I．NH₃性质的探究
（1）实验室制取氨气的化学方程式为

 

．
（2）有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B装置中CuO变为红色物质，C装置中无水CuSO₄变为蓝色，同时生成一种无污染的气体．写出氨气与CuO反应的化学方程式

 

．
③有同学认为：NH₃与CuO反应生成的红色物质中可能含有红色的Cu₂0．
已知：Cu₂0是一种碱性氧化物，在酸性溶液中Cu⁺

H+

Cu+Cu²⁺．请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu₂0．

 

．
Ⅱ．NO₂性质的探究
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：硝酸铜加热分解的化学方程式为2Cu（NO₃）₂═2CuO+4NO₂↑+O₂↑

（4）当集气瓶中充满红棕色气体时，带火星的木条复燃了，有的词学得出“N0₂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

 

．

Answer 1

分析：（1）实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气；
（2）氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大；
（3）①氯化铵和消石灰反应生成氨气和水，氨气和CuO反应前应先干燥；
②由题意可知生成物为铜、氮气和水，以此书写化学方程式；
③依据氧化亚铜在酸溶液中发生自身氧化还原反应生成铜和铜离子，盐城蓝色证明氧化亚铜的存在；
（4）根据该反应中氧气所占的体积分数与空气中氧气所占的体积分数比较来进行判断．

解答：解：（1）实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气，反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大，所以不能用用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气，
故答案为：否；氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大；
（3）①氯化铵和消石灰反应生成氨气和水，氨气和CuO反应前应先干燥；
故答案为：在装置A与B之间增加装有碱石灰的U型管；
②CuO变为红色物质，无水CuSO₄变蓝色，同时生成一种无污染的气体，说明生成铜、氮气和水，反应的化学方程式为：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
故答案为：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
③Cu₂0是一种碱性氧化物，在酸性溶液中Cu⁺

H+

Cu+Cu²⁺，据此反应设计实验验证是否含有氧化亚铜，步骤为：取少量样品，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明含有Cu₂O，否则不含有；
故答案为：取少量样品，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明含有Cu₂O，否则不含有；
2Cu（NO₃）₂  

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂↑，该反应中氧气占总气体体积的 四分之一．与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO₂不支持燃烧，则木条不会复燃，根据实验现象知，二氧化氮支持燃烧，故正确． 
故答案为：正确，理由是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的体积分数基本相同，若NO₂不支持燃烧，则木条不会复燃．

点评：本题考查了氨气实验室制备方法，氨气的性质验证实验设计用于分析判断，化学方程式的书写即实验方案的设计，难度较大，注意根据实验目的设计实验方案，掌握基础是关键．