Question

某化学课外活动小组的同学在学习NH₃的性质时讨论：既然NH₃具有还原性，能否像H₂那样还原CuO呢？于是他们设计了如下实验装置（夹持装置未画出）进行实验。

请回答下列问题：
（1）仪器a的名称为______________；仪器b中可选择的试剂为______________；
（2）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，干燥管D增重，量气管内收集到无色无味的单质气体，上述现象可以证明NH₃具有________性，写出相应的化学方程式_____________；
（3）E装置中浓硫酸的作用是________________________________
（4）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是：________________________若读数时，量气管中的液面低于水准管的液面，则量气管中气体的体积将_____。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）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⁺易发生自身的氧化还原反应（2Cu⁺ →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Cu₂O：                               。
（6）此套实验装置还可用于测定氨气的分子组成。若实验完毕，测得干燥管D增重m克，装置F测得气体的体积为n升（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为________（用含m、n字母的代数式表示）

Answer 1

（1）分液漏斗   氧化钙或氢氧化钙或碱石灰
（2）还原   3CuO + 2NH₃3Cu + N₂↑+ 3H₂O
（3）吸收未反应的氨气，阻止F中水蒸气进入D
（4）将右侧的漏斗缓慢上下移动，使左右两管内液面相平，而且视线要平视。偏小 
（5）取少许样品，加入稀H₂SO₄（或稀盐酸），若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有
（6）9n / 11.2m

试题分析：（1）仪器a的名称分液漏斗。此题是实验室中常用浓氨水加热或将浓氨水滴加到固体氧化钙或氢氧化钙或碱石灰上，利用氧化钙或氢氧化钙的吸水性及溶解放热来促使氨气溢出。实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，干燥管D增重，量气管内收集到无色无味的单质气体，上述现象可以证明NH₃具有还原性，相应的化学方程式3CuO + 2NH₃3Cu + N₂↑+ 3H₂O。
（3）E装置中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨气，阻止F中水蒸气进入D。
（4）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是：将右侧的漏斗缓慢上下移动，使左右两管内液面相平，而且视线要平视。若读数时，量气管中的液面低于水准管的液面，则量气管中气体的压强大于大气压强，这时量气管中气体的体积将偏小。
（5）检验该红色物质中是否含有Cu₂O：取少许样品，加入稀H₂SO₄（或稀盐酸），若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu₂O，反之则没有
（6）干燥管D增重mg，即吸收水蒸气的质量是mg，装置F测得气体的体积为nL，就是N₂在标准状况体积是nL。n（H₂O）:n（N₂）=（mg÷18g/mol）:（nL÷22.4L/mol）="11.2m:9n." 则氨分子中氮、氢的原子个数比为（9n×2）: （11.2m×2）= 9n/11.2m