Question

氨气与灼热的氧化铜反应生成铜、氮气和水．利用如图所示实验装置可测定氨分子的组成（图中夹持、固定装置均略去），回答下列问题．

（1）A中放NaOH的目的是：

 

；
（2）在干燥管B和D里应选用的干燥剂都是（填序号）

 

；
A、碱石灰
B、无水CuSO₄
C、五氧化二磷
D、无水CaCl₂
（3）E装置中盛装浓硫酸的目的是

 

；
（4）待实验完毕后，若实验测得N₂的体积（折算成标准状况）为a L，则被还原的氧化铜的物质的量为

 

mol；若测得干燥管D增重b g，则氨分子中氮、氢的原子个数比为（用含a、b字母的代数式表示）

 

．
（5）上述实验中，如果省去B装置，测定氨分子组成的N、H原子个数的比值将会（填“增大”、“减小”或“无影响”）

 

，理由是

 

．

Answer 1

考点：氨的制取和性质

专题：实验设计题

分析：氨气与灼热的氧化铜反应生成铜、氮气和水，反应的化学方程式为：2NH₃+3CuO

△   .

N₂+3Cu+3H₂O，
（1）根据氢氧化钠能够电离出氢氧根离子、氢氧化钠溶于水放出热量等方面分析；
（2）氨气为碱性气体，不能用酸性干燥剂干燥；
（3）浓硫酸能够吸收未反应的氨气，还能够防止F中水分进入D；
（4）根据n=

V

Vm

计算出氮气的物质的量，再根据反应方程式2NH₃+3CuO

△   .

N₂+3Cu+3H₂O计算出被还原的氧化铜的物质的量；根据n=

m

M

计算出反应生成水的物质的量，再根据质量守恒定律计算出N、H原子数之比；
（5）根据测定的反应生成水的质量偏大分析对测定氨分子组成的N、H原子个数的比值的影响．

解答： 解：（1）浓氨水中存在平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，氢氧化钠在溶液中电离出氢氧根离子，有利于氨气的生成；且氢氧化钠溶于水放出热量，降低了氨气的溶解度，
故答案为：利用NaOH的碱性和遇水放热的性质，使NH₃?H₂O分解生成NH₃后逸出；
 （2）无水硫酸铜只能用于检验水的存在，不能用于干燥氨气；五氧化二磷、无水氯化钙能够与氨气反应，不能干燥氨气，所以装置BD中盛放的是碱石灰，所以A正确，
故答案为：A；
 （3）浓硫酸能够将反应剩余的氨吸收，防止F中的水蒸气进入D中，引起测量误差，
故答案为：吸收多余的NH₃，防止F中的水蒸气进入D中；
 （4）标准状况下，aL氮气的物质的量为：n（N₂）=

aL

22.4L/mol

=

a

22.4

mol，根据反应2NH₃+3CuO

△   .

N₂+3Cu+3H₂O可知，被还原的CuO的物质的量为：n（CuO）=3n（N₂）=

a

22.4

mol×3=

3a

22.4

mol；
装置D增重的为水的质量，则水的物质的量为：

bg

18g/mol

=

b

18

mol，含有的H的物质的量为：

b

18

mol×2=

b

9

mol，
氨气中含有的N、H原子数之比为：（

a

22.4

mol×2）：

b

9

mol=

9a

11.2b

，
故答案为：

3a

22.4

；

9a

11.2b

；
（5）因为由NH₃带出的水蒸气进入D装置，导致H原子的个数增加，则测定氨分子组成的N、H原子个数的比值将会减小，
故答案为：减小；因为由NH₃带出的水蒸气进入D装置，导致H原子的个数增加．

点评：本题考查了氨气的制法及化学性质，题目难度中等，注意掌握制取氨气的反应原理、氨气的化学性质，明确实验测定原理为解答本题的关键，（5）为易错点，需要明确装置BD的作用．