Question

7．如圖所示是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨氣快速制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫出．

（1）在組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)A-E裝置的氣密性，其操作是先關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開(kāi)彈簧夾1
和向E中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管末端，然后微熱A，察到E中有氣泡冒出，移開(kāi)酒精燈，E中導(dǎo)管有水柱形成說(shuō)明裝置氣密性良好．
（2）請(qǐng)用平衡移動(dòng)的原理解釋A中制取氨氣的原理固體生石灰溶于濃氨水后，吸水，放出大量的熱促使NH₃揮發(fā)，溶液中OH^-濃度增加，都促使NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-向生成NH₃移動(dòng)，加快氨氣逸出．
（3）裝置B中盛放試劑是堿石灰．
（4）關(guān)閉彈簧夾2，打開(kāi)彈簧夾1，從分液漏斗放出濃氨水至浸沒(méi)燒瓶中固體后關(guān)閉分液漏斗活塞，點(diǎn)燃C處酒精燈，裝置C中黑色固體逐漸變紅，裝置E中有氣泡冒出
并產(chǎn)生白色沉淀（答現(xiàn)象）；從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，請(qǐng)寫出在C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O．
（5）當(dāng)C中固體全部變紅色后，關(guān)閉彈簧夾1，慢慢移開(kāi)酒精燈，待冷卻后，稱量C中固體質(zhì)量．若反應(yīng)前固體質(zhì)量為16g，反應(yīng)后稱重固體質(zhì)量減少2.4g．通過(guò)計(jì)算確定該固體產(chǎn)物的成分是Cu₂O、Cu．
（6）在關(guān)閉彈簧夾1后，打開(kāi)彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入F中，很快發(fā)現(xiàn)裝置F中產(chǎn)生白煙，同時(shí)發(fā)現(xiàn)G中溶液迅速倒吸流入F中．寫出產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．迅速產(chǎn)生倒吸的原因是盛滿氯氣的集氣瓶中因氨氣消耗氯氣生成部分固體，導(dǎo)致內(nèi)壓減小，引起溶液倒吸．

Answer 1

分析 （1）組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)A-E裝置的氣密性，其操作是：首先關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開(kāi)彈簧夾1，在E中裝入水后，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開(kāi)酒精燈或松開(kāi)雙手，E中導(dǎo)管有水柱形成說(shuō)明裝置氣密性良好；
（2）根據(jù)裝置圖可知，A中將濃氨水滴入到生石灰中，固體生石灰溶于濃氨水后，吸水，放出大量的熱促使NH₃揮發(fā)，同時(shí)溶液中存在平衡NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，OH^-濃度增加，平衡向生成NH₃移動(dòng)，據(jù)此答題；
（3）進(jìn)入C中硬質(zhì)試管的氨氣應(yīng)干燥，裝置B的作用是干燥氨氣，干燥氨氣用堿石灰；
（4）反應(yīng)后的尾氣中含有未反應(yīng)的氨氣，氨氣在E溶液中與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇；
裝置C中黑色固體逐漸變紅，說(shuō)明有Cu生成，從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，說(shuō)明氨氣被氧化為氮?dú)�，同時(shí)生成水；
（5）生成的紅色物質(zhì)可能為Cu₂O、Cu或二者混合物，反應(yīng)前固體質(zhì)量為16g，反應(yīng)后稱重固體質(zhì)量減少2.4g，剩余固體質(zhì)量為16g-2.4g=13.6g，計(jì)算剩余固體中Cu、氧元素質(zhì)量確定組成，進(jìn)而計(jì)算n（Cu）：n（O）確定組成；
（6）氯氣有強(qiáng)氧化性，氧化氨氣生成N₂，產(chǎn)生白煙，說(shuō)明生成固體，故還生成NH₄Cl；
盛滿氯氣的集氣瓶中因氨氣消耗氯氣生成部分固體，導(dǎo)致內(nèi)壓減小，引起溶液倒吸．

解答 解：（1）組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)A-E裝置的氣密性，其操作是：首先關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開(kāi)彈簧夾1，在E中裝入水后，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開(kāi)酒精燈或松開(kāi)雙手，E中導(dǎo)管有水柱形成說(shuō)明裝置氣密性良好，
故答案為：關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開(kāi)彈簧夾1；向E中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管末端；
（2）根據(jù)裝置圖可知，A中將濃氨水滴入到生石灰中，固體生石灰溶于濃氨水后，吸水，放出大量的熱促使NH₃揮發(fā)，溶液中OH^-濃度增加，都促使NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-向生成NH₃移動(dòng)，加快氨氣逸出，
故答案為：固體生石灰溶于濃氨水后，吸水，放出大量的熱促使NH₃揮發(fā)，溶液中OH^-濃度增加，都促使NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-向生成NH₃移動(dòng)，加快氨氣逸出；
（3）進(jìn)入C中硬質(zhì)試管的氨氣應(yīng)干燥，裝置B的作用是干燥氨氣，干燥氨氣用堿石灰，
故答案為：堿石灰；
（4）反應(yīng)后的尾氣中含有未反應(yīng)的氨氣，氨氣在E溶液中與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇，故還有白色沉淀沉淀，所以現(xiàn)象為有氣泡冒出并產(chǎn)生白色沉淀，裝置C中黑色固體逐漸變紅，說(shuō)明有Cu生成，從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，說(shuō)明氨氣被氧化為氮?dú)猓�同時(shí)生成水，C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O，
故答案為：有氣泡冒出并產(chǎn)生白色沉淀；2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+3H₂O；
（5）16gCuO中含有Cu元素質(zhì)量為16g×$\frac{64}{80}$=12.8g，含有氧元素質(zhì)量為16g-12.8g=3.2g，反應(yīng)后稱重固體質(zhì)量減少2.4g，剩余固體質(zhì)量為16g-2.4g=13.6g，大于12.8g，故剩余固體含有Cu、O元素，故n（Cu）=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，含有O元素的質(zhì)量為13.6g-12.8g=0.8g，n（O）=$\frac{0.8g}{16g/mol}$=0.05mol，n（Cu）：n（O）=0.2mol：0.05mol=4：1＞2：1，故剩余固體為Cu₂O、Cu，
故答案為：Cu₂O、Cu；
（6）氯氣有強(qiáng)氧化性，氧化氨氣生成N₂，產(chǎn)生白煙，說(shuō)明生成固體，故還生成NH₄Cl，反應(yīng)方程式為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．盛滿氯氣的集氣瓶中因氨氣消耗氯氣生成部分固體，導(dǎo)致內(nèi)壓減小，引起溶液倒吸，
故答案為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；盛滿氯氣的集氣瓶中因氨氣消耗氯氣生成部分固體，導(dǎo)致內(nèi)壓減小，引起溶液倒吸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氨氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、對(duì)裝置的理解、實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，掌握物質(zhì)的性質(zhì)理解原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．