Question

氨是一種重要的化工原料，某學(xué)習(xí)小組欲制取氨氣并探究其性質(zhì)．請(qǐng)回答：
（1）實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式是______．
（2）①如圖（1）是進(jìn)行氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置，引發(fā)噴泉的操作步驟是______．
②氨氣使燒杯中溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，其原因是______（用電離方程式表示）．
（3）該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖（2）所示的實(shí)驗(yàn)裝置（部分夾持儀器未畫(huà)出），探究氨氣的還原性并檢驗(yàn)產(chǎn)物．

①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：黑色CuO變?yōu)榧t色；白色無(wú)水CuSO₄粉末變?yōu)樗{(lán)色；同時(shí)生成一種無(wú)色氣體，該氣體無(wú)污染．請(qǐng)寫(xiě)出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
②堿石灰的作用是______．
③該裝置存在明顯缺陷，請(qǐng)指出存在的問(wèn)題并提出改進(jìn)意見(jiàn)______．
（4）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⁺的穩(wěn)定性比Cu²⁺差（Cu⁺ 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．______；
（5）工業(yè)廢氣中的氮氧化物是主要的大氣污染物之一．為了治理污染，工業(yè)上常用氨氣與之發(fā)生反應(yīng)：NO_x+NH₃→N₂+H₂O，使其轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的N₂．現(xiàn)有NO₂和NO的混合氣體3.0L，跟3.4L（同溫同壓下）NH₃反應(yīng)，恰好使其全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)�，則原混合氣體中，NO₂與NO的體積比是______．

Answer 1

解：（1）在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和氨氣，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）①NH₃極易溶解于水，打開(kāi)止水夾擠出膠頭滴管中的水，然后打開(kāi)止水夾K，由于氨氣迅速溶解導(dǎo)致燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，導(dǎo)致溶液進(jìn)入燒瓶產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象，
故答案為：輕輕擠壓滴管，使少量水加入燒瓶，然后打開(kāi)止水夾K；
②氨氣和水反應(yīng)生成氨水，氨水能電離出銨根離子和氫氧根離子，導(dǎo)致溶液呈堿性，酚酞試液遇堿變紅色，
故答案為：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（3）①黑色CuO變?yōu)榧t色，所以生成物是銅；白色無(wú)水CuSO₄粉末變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明生成物含有水；同時(shí)生成一種無(wú)色氣體，該氣體無(wú)污染，所以該氣體是氮?dú)猓?br/>故答案為：3CuO+2NH₃ 3Cu+N₂+3H₂O；
②堿石灰是干燥劑能吸收水蒸氣，，防止干擾產(chǎn)物水的測(cè)定，故答案為：吸收氨氣中混有的水蒸氣，防止干擾產(chǎn)物水的測(cè)定；
③氨氣是刺激性氣體，所以不能排空，應(yīng)有尾氣處理裝置，故答案為：此裝置無(wú)有尾氣吸收裝置，NH₃排入大氣，污染環(huán)境；
連接一個(gè)吸收氨氣裝置如圖所示：；
（4）在酸性溶液中，Cu⁺的穩(wěn)定性比Cu²⁺差（Cu⁺ Cu+Cu²⁺）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，向溶液中加入酸溶液，如果溶液呈現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O反之則沒(méi)有，
故答案為：取少許樣品，加入稀H₂SO₄，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；
（5）3NO_x+2xNH₃=N₂+3xH₂O，
3 2x
3.0L 3.4L
所以x=1.7
故氮氧化物的分子式為NO_1.7，根據(jù)氮氧化物的平均化學(xué)式計(jì)算NO₂與NO的體積比，
，所以二氧化氮和一氧化氮的體積比為11.2：4.8=7：3，
故答案為：7：3．
分析：（1）實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣加熱制取氨氣；棉花有防止空氣對(duì)流的作用；
（2）①氨氣是極易溶于水的氣體，使燒瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生壓強(qiáng)差導(dǎo)致溶液進(jìn)入燒瓶；
②氨氣易溶于水生成氨水，氨水是弱電解質(zhì)電離出氫氧根離子；
（3）①先根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷生成物，再根據(jù)元素守恒寫(xiě)出反應(yīng)方程式；
②堿石灰是干燥劑；
③根據(jù)氨氣的性質(zhì)分析判斷；
（4）根據(jù)在酸性溶液中，Cu⁺的穩(wěn)定性比Cu²⁺差（Cu⁺ Cu+Cu²⁺）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；
（5）先根據(jù)方程式計(jì)算X值，再利用十字相乘法計(jì)算二氧化氮和一氧化氮的體積比．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了氨氣的性質(zhì)和制取，難度不大，會(huì)根據(jù)題中信息設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)．