Question

某研究性学习小组设计两套实验方案制备氨气并探究其还原性(部分夹持装置已省略)。

甲方案：如图所示。

乙方案：如图所示。

根据方案回答下列问题：

(一)甲方案

(1)B装置盛装碱石灰，A装置中药品可以是        。

a．氯化铵固体和烧碱  b．碳酸氢铵固体

c．氯化铵固体  d．硫酸铵和熟石灰

(2)实验完毕后，设计简单实验检验D试管收集到的物质(简述操作过程、现象和结论)        。

(3)写出C中发生反应的化学方程式        。

(二)乙方案

(4)A为浓氨水，B为生石灰，简述实验原理：        。E装置里盛装的药品是        。

(5)能证明氨气具有还原性的实验现象        。(任写两条)

(6)铜有＋2价、＋1价、0价，根据氧化还原反应原理，D玻璃管里还原产物除铜外，还可能有        ，假设有铜以外的还原产物生成，写出D中发生反应的化学方程式：                                           。

Answer

(1)bd (2)用玻璃棒蘸取D中液体滴在红色石蕊试纸上，试纸变蓝，证明D中收集的是氨水 (3)3CuO＋2NH3N2＋3Cu＋3H2O (4)生石灰溶于水放出大量的热，氨气在水中的溶解度随温度的升高而减小，生石灰与水反应，消耗水，减少了氨水中的溶剂，故生石灰与浓氨水混合产生大量氨气；无水硫酸铜 (5)D玻璃管中的黑色粉末变成红色，玻璃管壁有水珠；E中无水硫酸铜粉末由白色变为蓝色；F中收集到一定量气体等 (6)Cu2O；4CuO＋2NH3=Cu2O＋2Cu＋N2＋3H2O

【解析】本实验的目的是制备氨气，并探究氨气的还原性。实验流程为：氨气的发生装置―→干燥装置―→还原氧化铜―→检验产物水―→收集氮气。(1)烧碱的碱性强，在加热时易腐蚀试管。碳酸氢铵分解生成氨气、二氧化碳和水，用碱石灰吸收二氧化碳和水，能制取纯净的氨气。氯化铵固体分解生成氨气与氯化氢，而氯化氢和氨气在试管口附近遇冷会产生氯化铵，不能制取氨气。综上所述，在四组物质中，选择硫酸铵和熟石灰或碳酸氢铵制氨气较合适。(2)生成的水在D中凝结，未反应的NH3溶于水，故D中收集到的是氨水，E试管收集的气体是氮气。(3)氨气与灼热氧化铜反应生成铜、氮气、水。(4)生石灰溶于水放出大量的热，氨气在水中的溶解度随温度的升高而降低，且生石灰与水反应，消耗了水；E中盛装无水硫酸铜，用来检验产物水。(5)D中发生反应，实验现象有：D玻璃管中黑色粉末变成红色，玻璃管壁有水珠；E中无水硫酸铜粉末由白色变蓝色；F中收集到一定量的气体。(6)根据氧化还原反应原理，氨气与氧化铜反应，氮元素化合价由－3价升至0价，而＋2价铜可以降至＋1价、0价，即还原产物有氧化亚铜(红色)、铜(红色)，化学方程式为4CuO＋2NH3Cu2O＋N2＋3H2O＋2Cu。