Question

实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如图1所示．
将足量浓氨水从分液漏斗中加入烧瓶中后，如图1进行实验，实验现象记录如下：
①黑色氧化铜粉末变为光亮红色；
②无水硫酸铜粉末变蓝色
③广口瓶收集到一种新生成的无色气体
（1）虚线框内是否应添加必要的干燥装置？

 

（填“是”或“否”），若需要，应选择右图2中的干燥装置是

 

（填编号，若不需要，该空可不填）．
（2）在实验中NaOH固体的作用是

 

．
（3）最终广口瓶中收集到的气体是

 

，CuO粉末处发生化学反应方程式为

 

．
（4）洗气瓶中的试剂是

 

，去掉此装置有何影响？

 

．
（5）实验时充分加热，至硬质玻璃管装置质量不再减轻为止．实验完毕后，测得收集到的气体体积为a L（已折算为标注状况）．则若用CH₄还原同样多CuO，理论上最少需要CH₄的体积为（标准状况，用含字母a的代数式表示）

 

L．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：实验检验反应产物，氨气与CuO反应生成Cu、N₂、H₂O，浓氨水与NaOH可制取氨气，混有水蒸气干扰反应产物检验，则制备的氨气应先用碱石灰干燥，再与CuO反应，然后无水硫酸铜变蓝检验水的生成，大试管中黑色氧化铜粉末变为光亮红色可说明Cu的生成，集气瓶中收集到一种无色气体即为氮气，以此来解答．

解答： 解：（1）制取氨气时混有水，干扰氨气与CuO反应产物的检验，则虚线框内是应添加必要的干燥装置，氨气与浓硫酸反应，应利用I中碱石灰干燥，
故答案为：是；I；
（2）浓氨水与NaOH可制取氨气，氢氧化钠固体吸水放出大量的热，会促使一水合氨分解产生氨气，故答案为：促使一水合氨分解产生氨气；
（3）根据实验记录的现象，可以知道氨气还原氧化铜可以得到金属铜、氮气以及水，但其可以根据排水量气法来测定体积，CuO粉末处发生化学反应方程式为2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，Cu为固体，只有氮气为气体，则最终集气瓶中收集到的气体是N₂，
故答案为：N₂；2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（4）在洗气瓶中要加入浓硫酸，否则会造成右边装置中的水蒸气使无水硫酸铜变蓝色，无法判断是否有水生成，
故答案为：浓硫酸；广口瓶中的水蒸气会进入U形管中，影响生成的水的鉴别；
（5）实验完毕后，测得收集到的氮气体积为a L（已折算为标注状况），根据反应：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，氧化铜的物质的量是

3a

22.4

mol，甲烷还原氧化铜的原理是：CH₄+4CuO

△

CO₂+2H₂O+4Cu，则消耗甲烷的物质的量是

0.75a

22.4

mol，标况下的体积是0.75a，故答案为：0.75a．

点评：本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握物质的性质及产物检验时排除干扰为解答的关键，注意实验装置图的作用及发生的反应，侧重分析能力及实验能力的考查，题目难度不大．