Question

【题目】下图是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。

（1）在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先____，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。

（2）装置B中盛放的试剂是________。

（3）点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹l，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗，稍候片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时还可能产生的现象是________；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：________。

（4）当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量，若反应前固体质量为16 g，反应后称重固体质量减少2.4 g，通过计算确定该固体产物的成分是________（用化学式表示）。

（5）在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。请写出产生白烟的化学方程式：________，迅速产生倒吸的原因是________。

（6）为了汪明一水合氨是弱碱，甲、乙两同学分别设计以下实验进行探究。

①甲同学用pH试纸测得室温下0.l mol/L氨水pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，理由是________。

②乙同学取出10 mL 0．1 mol/L氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入NH4Cl晶体少量，观察到的现象是________，则证明一水台氨是弱电解质。

Answer 1

【答案】关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1，在E中装入水 碱石灰 白色沉淀 2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O Cu2O、Cu 3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl 盛满氯气的集气瓶中因与氨气反应消耗氯气生成部分固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸 如果氨水是强碱，0.10mol·L－1氨水pH为13，而溶液的pH=10＜13，所以一水合氨是弱碱 溶液的颜色变浅

【解析】

（1）组装好装置后，若要检验A-E装置的气密性，其操作是：首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1，在E中装入水后，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成说明装置气密性良好；
（2）进入C中硬质试管的氨气应干燥，装置B的作用是干燥氨气，干燥氨气用碱石灰；
（3）反应后的尾气中含有未反应的氨气，氨气在E溶液中与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡；
装置C中黑色固体逐渐变红，说明有Cu生成，从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，说明氨气被氧化为氮气，同时生成水；
（4）生成的红色物质可能为Cu2O、Cu或二者混合物，反应前固体质量为16g，反应后称重固体质量减少2.4g，剩余固体质量为16g-2.4g=13.6g，计算剩余固体中Cu、氧元素质量确定组成，进而计算n（Cu）：n（O）确定组成；
（5）氯气有强氧化性，氧化氨气生成N2，产生白烟，说明生成固体，故还生成NH4Cl；
盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致内压减小，引起溶液倒吸。

（1）由图可知，在检查装置气密性时，先将弹簧夹2关闭，同时关闭分液漏斗的活塞，打开弹簧夹1，在E中装如水；

（2）装置A中制备出氨气，B用于干燥氨气，氨气属碱性气体，应用碱性干燥剂碱石灰干燥；

（3）点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹l，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关 闭分液漏斗，稍候片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，说明氨气还原了氧化铜，反应方程式为2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O，同时E中还会出现白色沉淀；

（4）由题意可得，16gCuO中含Cu的质量为，那么含O的质量为16-12.8=3.2g，反应后称量固体质量减少2.4g，则剩余固体的质量为16-2.4=13.6g>12.8g，说明剩余的固体中即含有Cu，又含有O，故有n(Cu)= =0.2mol，n(O)= =0.05mol，那么n(Cu)：n(O)=4:1>2:1，所以固体的成分是Cu2O、Cu；

（5）在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，该白烟为氯化铵，化学反应方程为3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl；G中溶液倒吸，是因为盛满氯气的集气瓶中因与氨气反应消耗氯气生成部分固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸；

（6）①测得室温下0.lmol/L氨水pH为10，说明一水合氨为弱碱，因为如果是强碱，pH应为13而不是10；②取出10mL0．1mol/L氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入NH4Cl晶体少量，由于NH4Cl晶体是弱电解质，不完全电离，由于同离子效应，抑制了氨水的电离，使OH-浓度减小，则可观察到溶液颜色变浅。