Question

【題目】下圖是在實驗室進行氨的快速制備與性質探究實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。

（1）在組裝好裝置后，若要檢驗A～E裝置的氣密性，其操作是首先________________，打開彈簧夾1，在E中裝入水，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開酒精燈，E中導管內有水柱形成，說明裝置氣密性良好。

（2）裝置B中盛放的試劑是________。

（3）點燃C處酒精燈，關閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，從分液漏斗放出濃氨水至浸沒燒瓶中固體后關閉分液漏斗活塞，稍等片刻，裝置C中黑色固體逐漸變紅，裝置E中溶液里出現大量氣泡，同時產生_______（答現象）；從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣中，請寫出在C中發生反應的化學方程式：_________________________________________。

（4）當C中固體全部變紅色后，關閉彈簧夾1，慢慢移開酒精燈，待冷卻后，稱量C中固體質量，若反應前固體質量為16g，反應后固體質量減少2.4g，通過計算確定該固體產物的成分：________（用化學式表示）。

（5）在關閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入F中，很快發現裝置F中產生白煙，同時發現G中溶液迅速倒吸流入F中，寫出產生白煙的化學方程式：______________________，迅速產生倒吸的原因是_____________________________________________。

Answer 1

【答案】關閉彈簧夾2和分液漏斗活塞 堿石灰（或生石灰） 白色沉淀 2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O Cu2O、Cu 3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl 盛滿氯氣的集氣瓶中因氨與HCl反應生成固體，導致瓶內壓強減小，引起溶液倒吸

【解析】

A是制備NH3的裝置，B是干燥NH3的裝置，C是NH3與CuO的反應裝置，E是處理氨尾氣的裝置，F是NH3與Cl2的反應裝置，G是處理Cl2尾氣的裝置。

（1）組裝好裝置后，若要檢驗A～E裝置的氣密性，其操作是：首先關閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開彈簧夾1，在E中裝入水后，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開酒精燈或松開雙手，E中導管有水柱形成說明裝置氣密性良好，故答案為：關閉彈簧夾2和分液漏斗活塞；

（2）進入C中硬質試管的氨氣應干燥，裝置B的作用是干燥氨氣，干燥氨氣用堿石灰（或生石灰），故答案為：堿石灰（或生石灰）；

（3）裝置C中黑色固體逐漸變紅，說明有Cu生成，從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，說明氨氣被氧化為氮氣，同時生成水，C中發生反應的化學方程式為：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O；故答案為：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O；

（4）若產物全部是Cu，則由差量法知減少的全部是氧元素的質量，即n(CuO)=n(O)=2.4g÷16g/mol=0.15mol，所以反應的CuO的質量為0.15mol×80g/mol=12g＜16g，所以CuO未完全轉化成Cu，高溫情況下CuO分解生成Cu2O和O2，剩余固體中還可能含有Cu2O，故答案為：Cu2O、Cu；

（5）Cl2可將NH3氧化為N2，同時生成的HCl會和NH3反應生成NH4Cl，反應方程式為3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl，產生白煙現象；F瓶內壓強變小，從而出現倒吸現象，故答案為：3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl；盛滿氯氣的集氣瓶中因氨與HCl反應生成固體，導致瓶內壓強減小，引起溶液倒吸。