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【题目】某校研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:

【制取氨气】

(1)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气,该方法制备氨气的装置为_____(填字母,下同),收集氨气的装置可以是__________

【实验探究】

该小组设计实验探究氨气的还原性及其产物,实验装置图(夹持装置未画出)如下:

(2)通入的NH3必须干燥的原因是__________________

(3)实验中观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式:_____________________

【问题讨论】

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是红色粉末,是一种碱性氧化物,在酸性溶液中,Cu+能自身发生氧化还原反应生成Cu2+和Cu.请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O:____________________

【答案】 A CD NH3不干燥会影响产物的检验 2NH33CuO3CuN23H2O 取少量红色固体样品于试管中,向其中加入适量的稀盐酸(或稀盐酸),若观察溶液变成蓝色,说明该样品中含有Cu2O

【解析】(1)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气,属于固体和答题加热制备气体的反应,则该方法制备氨气的装置为A氨气极易溶于水,且密度小于空气,因此应该用向下排空气法收集,收集氨气的装置可以是CD;(2)氨气和氧化铜反应需要干燥的氨气,因此通入的NH3必须干燥的原因是NH3不干燥会影响产物的检验CuO变为红色物质,说明被还原生成了单质铜。无水CuSO4变蓝色,说明有水生成。同时生成一种无污染的气体,说明氨气被氧化生成氮气方程式为2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。(3)在酸性溶液中,Cu+ 的稳定性比Cu2+ 差,(即2Cu+ Cu+ Cu2+ )。因此可利用生成的Cu2+在溶液中显蓝色来验证,因此检验该红色物质中是否含有Cu2O实验方案是:取少量红色固体样品于试管中,向其中加入适量的稀盐酸(或稀硫酸),若观察溶液变成蓝色,说明该样品中含有Cu2O。

练习册系列答案
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【题目】NH3 分子的空间构型是三角锥形,而不是正三角形的平面结构,解释该事实的充分理由是

A.NH3分子是极性分子

B.分子内3个N—H键的键长相等,键角相等

C.NH3分子内3个N—H键的键长相等,3个键角都等于107°

D.NH3分子内3个N—H键的键长相等,3个键角都等于120°

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【题目】研究NOx、CO等大气污染物的测量及处理具有重要意义。

(1)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。NOx在催化转化器中被CO还原成N2排除。写出NO被CO还原的化学方程式:________________。

(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在金属催化剂作用下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

①已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJmol-1

N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180kJmol-1

完成该方法中主要反应的热化学方程式

4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=_________________

②该方法应控制反应温度在315~400℃之间,反应温度过低会影响反应速率,但温度也不宜过高,原因是___________________

③氨氮比[n(NH3)/n(NO)]会直接影响该方法的脱硝率。350℃时,只改变氨气的投放量,反应物x的转化率与氨氮比的关系如右图所示,则X是________________ (填化学式)。当n(NH3)/n(NO)>1.0时,烟气中NO浓度反而增大,主要原因是________________

(3)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是______________反应(填“氧化”或“还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式:___________________________________。

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【题目】化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是

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A. C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=+1 367.0 kJ·mol-1

B. NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1

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D. 2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1

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Aa点由水电离出的c(H)=1.0×10-14mol/L

Bb点:c(NH4)+c(NH3·H2O) >c(Cl)

Cb点时加入的盐酸体积小于20.00mL,而c点时加入的盐酸体积大于20.00mL

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