Question

某化學課外活動小組的同學在學習NH₃的性質時討論：既然NH₃具有還原性，能否像H₂那樣還原CuO呢？于是他們設計了如下實驗裝置（夾持裝置未畫出）進行實驗．

請回答下列問題：
（1）儀器a的名稱為______；儀器b中可選擇的試劑為______；
（2）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，干燥管D增重，量氣管內收集到無色無味的單質氣體，上述現象可以證明NH₃具有______性，寫出相應的化學方程式______；
（3）E裝置中濃硫酸的作用是______；
（4）讀取氣體體積前，應對裝置F進行的操作是：______若讀數時，量氣管中的液面低于水準管的液面，則量氣管中氣體的體積將______．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（5）有同學認為：NH₃與CuO反應生成的紅色物質中可能含有Cu₂O．已知：Cu₂O是一種堿性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺易發生自身的氧化還原反應（2Cu⁺→Cu+Cu²⁺）．請你設計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質中是否含有Cu₂O：______．
（6）此套實驗裝置還可用于測定氨氣的分子組成．若實驗完畢，測得干燥管D增重m克，裝置F測得氣體的體積為n升（已折算成標準狀況），則氨分子中氮、氫的原子個數比為______（用含m、n字母的代數式表示）．

Answer 1

（1）裝置中儀器a為分液漏斗；儀器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使錐形瓶中的固體溶解放熱促進一水合氨分解生成氨氣，氫氧化鈉固體、氧化鈣固體、堿石灰固體，
故答案為：分液漏斗；固體氫氧化鈉或氧化鈣或堿石灰；
（2）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，說明氨氣和氧化銅反應生成銅和氮氣與水，氨氣被氧化銅氧化表現還原性，結合原子守恒配平寫出的化學方程式為3CuO+2NH₃

△ .

3Cu+3H₂O+N₂ ，故答案為：還原；3CuO+2NH₃

△ .

3Cu+3H₂O+N₂ ；
（3）依據流程分析，濃硫酸是吸收過量的氨氣，阻止F中水蒸氣進入D影響實驗效果，故答案為：吸收未反應的氨氣，阻止F中水蒸氣進入D；
（4）讀取氣體體積前，應對裝置F進行的操作是慢慢上下移動右邊漏斗，使左右兩管液面相平，保持壓強平衡再讀數；量氣管中的液面低于水準管的液面，說明內部氣壓大于大氣壓，則量氣管中氣體的體積將偏小，故答案為：慢慢上下移動右邊漏斗，使左右兩管液面相平，偏小；
（5）根據已知：Cu₂O是一種堿性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺易發生自身的氧化還原反應（2Cu⁺→Cu+Cu²⁺），得出檢驗該紅色物質中是否含有Cu₂O的方法：取少許樣品，加入稀H₂SO₄（或稀鹽酸），若溶液出現藍色，說明紅色物質中含有Cu₂O，反之則沒有，
故答案為：取少許樣品，加入稀H₂SO₄（或稀鹽酸），若溶液出現藍色，說明紅色物質中含有Cu₂O，反之則沒有；
（6）若測得干燥管D增重mg為水物質的量=

mg

18g/mol

，裝置F測得氣體的體積為nL（已折算成標準狀況）為N₂，物質的量=

nL

22.4L/mol

，依據元素守恒得到氮原子和氫原子物質的量之比=

nL

22.4L/mol

×2：

mg

18g/mol

×2=

9n

11.2m

，則氨分子中氮、氫的原子個數比為

9n

11.2m

，故答案為：

9n

11.2m

．