Question

某化學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)NH₃的性質(zhì)時(shí)討論：既然NH₃具有還原性，能否像H₂那樣還原CuO呢？于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置未畫(huà)出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）儀器a的名稱(chēng)為_(kāi)_____________；儀器b中可選擇的試劑為_(kāi)_____________；
（2）實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，干燥管D增重，量氣管內(nèi)收集到無(wú)色無(wú)味的單質(zhì)氣體，上述現(xiàn)象可以證明NH₃具有________性，寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式_____________；
（3）E裝置中濃硫酸的作用是________________________________
（4）讀取氣體體積前，應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作是：________________________若讀數(shù)時(shí)，量氣管中的液面低于水準(zhǔn)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(xué)認(rèn)為：NH₃與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)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(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)（2Cu⁺ →Cu+Cu²⁺）。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂O：                               。
（6）此套實(shí)驗(yàn)裝置還可用于測(cè)定氨氣的分子組成。若實(shí)驗(yàn)完畢，測(cè)得干燥管D增重m克，裝置F測(cè)得氣體的體積為n升（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______（用含m、n字母的代數(shù)式表示）

Answer 1

（1）分液漏斗   氧化鈣或氫氧化鈣或堿石灰
（2）還原   3CuO + 2NH₃3Cu + N₂↑+ 3H₂O
（3）吸收未反應(yīng)的氨氣，阻止F中水蒸氣進(jìn)入D
（4）將右側(cè)的漏斗緩慢上下移動(dòng)，使左右兩管內(nèi)液面相平，而且視線(xiàn)要平視。偏小 
（5）取少許樣品，加入稀H₂SO₄（或稀鹽酸），若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒(méi)有
（6）9n / 11.2m

試題分析：（1）儀器a的名稱(chēng)分液漏斗。此題是實(shí)驗(yàn)室中常用濃氨水加熱或?qū)�濃氨水滴加到固體氧化鈣或氫氧化鈣或堿石灰上，利用氧化鈣或氫氧化鈣的吸水性及溶解放熱來(lái)促使氨氣溢出。實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，干燥管D增重，量氣管內(nèi)收集到無(wú)色無(wú)味的單質(zhì)氣體，上述現(xiàn)象可以證明NH₃具有還原性，相應(yīng)的化學(xué)方程式3CuO + 2NH₃3Cu + N₂↑+ 3H₂O。
（3）E裝置中濃硫酸的作用是吸收未反應(yīng)的氨氣，阻止F中水蒸氣進(jìn)入D。
（4）讀取氣體體積前，應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作是：將右側(cè)的漏斗緩慢上下移動(dòng)，使左右兩管內(nèi)液面相平，而且視線(xiàn)要平視。若讀數(shù)時(shí)，量氣管中的液面低于水準(zhǔn)管的液面，則量氣管中氣體的壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)，這時(shí)量氣管中氣體的體積將偏小。
（5）檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂O：取少許樣品，加入稀H₂SO₄（或稀鹽酸），若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒(méi)有
（6）干燥管D增重mg，即吸收水蒸氣的質(zhì)量是mg，裝置F測(cè)得氣體的體積為nL，就是N₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況體積是nL。n（H₂O）:n（N₂）=（mg÷18g/mol）:（nL÷22.4L/mol）="11.2m:9n." 則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為（9n×2）: （11.2m×2）= 9n/11.2m