Question

某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了氨的性質(zhì)后，討論NH₃能否還原CuO，設(shè)計實驗來研究這個問題．
（1）①實驗室常用加熱氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合物的方法來制取氨氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
②實驗室還可用

 

和濃氨水快速制取少量氨氣．
（2）該小組成員設(shè)計實驗探究氨氣的還原性及其產(chǎn)物，實驗裝置（夾持及尾氣處理裝置未畫出）如圖所示．

①該裝置在設(shè)計上有一定的缺陷，為確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，你對該裝置改進的措施是

 

．
②利用改進后的裝置進行實驗，觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍(lán)，同時生成一種無污染的氣體．請寫出NH₃與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（3）該小組成員用氨氣還原氧化銅的方法測定銅的近似相對原子質(zhì)量，如果選用測定反應(yīng)物CuO和生成物H₂O的質(zhì)量[m（CuO）、m（H₂O）]時，請用下圖所示的儀器設(shè)計一個簡單的實驗方案．

①儀器連接的順序是

 

（填編號，儀器可重復(fù)使用）；
②D中濃硫酸的作用是

 

；
③列出計算銅的近似相對原子質(zhì)量的表達(dá)式：

 

．

Answer 1

分析：（1）①實驗室用固體氯化銨和熟石灰粉末混合加熱制取氨氣的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②用濃氨水與NaOH固體或生石灰或堿石灰等混合可以迅速制備少量氨氣；
（2）①氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥，氨氣污染空氣，C裝置后需要連接尾氣吸收裝置，
②由題意可知生成物為銅、氮氣和水，以此書寫化學(xué)方程式；
（3）①根據(jù)題給的要求來測量氧化銅和水的質(zhì)量，考慮到氨氣可以和濃硫酸反應(yīng)，但是不和堿石灰反應(yīng)，所以應(yīng)該用堿石灰來吸收水，而用濃硫酸來吸收氨氣，可以據(jù)此答題；
②氨氣可以和硫酸之間發(fā)生反應(yīng)；
③根據(jù)化學(xué)方程式結(jié)合氧化銅和水之間的質(zhì)量情況進行計算．

解答：解：（1）①實驗室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ 

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②用濃氨水與NaOH固體或生石灰或堿石灰等混合可以迅速制備少量氨氣，故答案為：NaOH固體或生石灰或堿石灰等；
（2）①氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥，氨氣污染空氣，C裝置后需要連接尾氣吸收裝置，
故答案為：在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管；C裝置之后增加尾氣吸收裝置；
②根據(jù)氨氣和氧化銅反應(yīng)的現(xiàn)象：CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍(lán)色，同時生成一種無污染的氣體，說明生成銅、氮氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，故答案為：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（3））①根據(jù)題給的要求來測量氧化銅和水的質(zhì)量，考慮到氨氣可以和濃硫酸反應(yīng)，但是不和堿石灰反應(yīng)，所以應(yīng)該用堿石灰來吸收水，而用濃硫酸來吸收氨氣，由于在制取氨氣的過程中要產(chǎn)生水，所以應(yīng)該先對產(chǎn)生的氨氣進行干燥，即選擇c裝置，然后進行實驗，最后為了防止氨氣污染空氣，所以要用濃硫酸來處理尾氣，即正確的操作順序為：BCACD，故答案為：BCACD；
②濃硫酸可以和氨氣之間發(fā)生反應(yīng)，可以用來吸收尾氣氨氣，防止污染空氣，故答案為：進行尾氣處理；
③設(shè)銅的相對原子質(zhì)量為x
2NH₃+3CuO

△   .

N₂+3Cu+3H₂O
   3（x+16）54
    m（CuO）      m（H₂O）

3(x+16)

m(CuO)

=

54

m(H2O)

解得x=

18m(CuO)

m(H2O)

，故答案為：

18m(CuO)

m(H2O)

．

點評：注意分析題給的條件，知道濃硫酸和堿石灰的作用，為了用純凈、干燥的氨氣還原氧化銅，并通過測定生成水的質(zhì)量來測銅的相對原子質(zhì)量，要注意先除去氨氣中的雜質(zhì)，即除去水．