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)時討論：既然氨氣具有還原性，能否像H₂那樣還原CuO呢？他們設(shè)計實驗制取氨氣并探究上述問題．請你參與該小組的活動并完成下列研究：
（1）制取氨氣
①寫出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______；
②在實驗室中，還可以用濃氨水與______填寫一種試劑名稱）快速制取少量氨氣；
③有同學(xué)模仿排飽和食鹽水收集氯氣的方法，想用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣．你認為他能否達到目的？______（填“能”或“否”），理由是______．
（2）該小組中某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置（夾持及尾氣處理裝置未畫出），探究氨氣的還原性：

①該裝置在設(shè)計上有一定缺陷，為保證實驗結(jié)果的準確性，對該裝置的改進措施是______；
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變藍色，同時生成一種無污染的氣體．寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（3）問題討論
有同學(xué)認為：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⁺的穩(wěn)定性比Cu²⁺差（2Cu⁺→Cu+Cu²⁺）．請你設(shè)計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂O______．

Answer 1

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）₂CaCl₂+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；
③氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大，所以不能用用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣，
故答案為：否；氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大；
（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；
②CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍色，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+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：3CuO+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O；
（3）由題中信息可知，Cu₂O是一種堿性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺的穩(wěn)定性比Cu²⁺差（2Cu⁺=Cu+Cu²⁺），則將Cu₂O加入硫酸中發(fā)生：Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，可觀察到溶液出現(xiàn)藍色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒有，
故答案為：取少許樣品，加入稀硫酸，若溶液出現(xiàn)藍色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒有．
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）₂CaCl₂+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；
③氨氣極易溶于水，氯化銨對氨氣的溶解性影響不大；
（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；
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）根據(jù)Cu₂O在酸性條件下不穩(wěn)定的性質(zhì)分析．
點評：本題考查銅的化合物的性質(zhì)探究，題目難度中等，掌握物質(zhì)性質(zhì)和實驗基本操作是解題關(guān)鍵．