Question

【題目】實驗室制取氨氣有幾種方法。如圖是實驗室制氣體的幾種發生裝置和吸收裝置。

（1）當NH4Cl和Ca(OH)2來制取氨氣時應選用的氣體發生裝置是___（填編號），該反應的化學方程式：___；

（2）①當用濃氨水和NaOH固體來制取氨氣時應選用的氣體發生裝置是___（填編號）。

②欲用蒸餾水吸收氨氣，應選擇的吸收裝置是所給裝置中的___（填編號）

某化學課外興趣小組探究銅跟濃硫酸反應情況。取6.4g銅片和10ml18mol/L濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直至反應完畢，最后發現燒瓶中還有銅片剩余外，同時他們根據科學的化學知識認為還有較多的硫酸剩余。

（3）①請寫出銅跟濃硫酸反應的化學方程式：___；

②可以證明有余酸的實驗方案是（________）

A.再加入鐵粉 B.再滴入BaCl2溶液 C.再加入銀粉 D.再滴入NaHCO3

（4）某工廠以Cu與硝酸為原料制取Cu(NO3)2，設計了下列兩個方案：

方案A：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

方案B：2Cu+O2=2CuO；CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O

回答：①你認為較合理的方案是___（填A或B）。

②選擇該方案的原因____。

Answer 1

【答案】A 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O B C Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O AD B A中生成的NO會污染環境，生成相同質量的硝酸銅B方案需要的硝酸更少

【解析】

(1)依據反應物狀態和反應條件分析判斷制備氣體的裝置，A裝置屬于固固混合加熱裝置，反應是固體氯化銨和氫氧化鈣加熱反應生成氨氣；

(2)濃氨水和NaOH固體反應生成氨氣，B裝置屬于固液混合不加熱型裝置；氨氣極易溶于水，處理時要用防倒吸裝置；

(3)隨反應進行硫酸濃度減小，稀硫酸和銅不反應，所以即使銅過量，硫酸也不能完全反應，因為濃硫酸和銅反應得到CuSO4，所以檢驗剩余的硫酸，不能檢驗硫酸根離子，需要檢驗剩余溶液中含H+；

(4)根據選擇方案的依據和綠色化原理來回答本題。

(1) A裝置屬于固固混合加熱裝置，用NH4Cl和Ca(OH)2來制取氨氣，反應物是固體和固體加熱制備氣體的反應，選用大試管加熱制備氨氣，選則裝置A；用固體氯化銨和氫氧化鈣加熱反應生成氨氣，反應的化學方程式：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：A；2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；

(2)①NaOH溶于水放出熱量，故致使溶于水的氨氣溶解度降低，從而逸出，氨水為弱電解質存在電離平衡：NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-，加入氫氧化鈉，氫氧根濃度增大，平衡左移，氨氣逸出，B裝置屬于固液混合不加熱型裝置，當用濃氨水和NaOH固體來制取氨氣時應選用裝置B，故答案為：B；

②氨氣極易溶于水，處理時要用防倒吸裝置，故答案為：C；

(3)①銅跟濃硫酸反應的化學方程式為Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案為：Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O；

②隨反應進行硫酸濃度減小，稀硫酸和銅不反應，所以即使銅過量，硫酸也不能完全反應，因為濃硫酸和銅反應得到CuSO4，所以檢驗剩余的硫酸，不能檢驗硫酸根離子，需要檢驗剩余溶液中含H+，H+和Fe反應放出氫氣，和NaHCO3溶液反應得到二氧化碳，故答案為：AD；

(4)選擇方案時要考慮是否產生有害氣體污染空氣，方案是否可行，是否安全，操作是否簡單，是否節約了原料，方案A的生成物會污染環境，并且制取相同質量的硝酸銅，方案B消耗的原料最少，硝酸中的硝酸根全部轉化成硝酸銅，故答案為：B；A中生成的NO會污染環境，生成相同質量的硝酸銅B方案需要的硝酸更少。