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)討論：運用類比的思想，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：
（一）制取氨氣
（1）寫出實驗制取氨氣的化學(xué)方程式

 

（2）在實驗室中，還可以用濃氨水與

 

（填寫一種試劑）快速制取少量氨氣；
（二）該小組中某同學(xué)設(shè)計了下列所示的實驗裝置（夾持及尾氣入理裝置未畫出），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

 

（三）問題討論
（1）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是種堿性氧化物；在酸性溶液中，Cu⁺的穩(wěn)定性比Cu²⁺差
（Cu⁺ 

H+

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．

 

；
（2）在解決了問題（1）后，又有同學(xué)提出：Cu₂O與CuO的熱穩(wěn)定性哪個更強？于是他們進行了如下實驗：取98g Cu（OH）₂固體，加熱至80℃～100℃時，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變?yōu)榧t色粉末A．冷卻后稱量，A的質(zhì)量為72g．據(jù)此可推得，A的化學(xué)式為

 

．由此，得到的結(jié)論是

 

．

Answer 1

考點：氨的制取和性質(zhì)

專題：氮族元素

分析：（一）（1）實驗室用固體氯化銨和熟石灰粉末混合加熱制取氨氣；
（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；
（二）（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；
（三）（1）根據(jù)Cu₂O在酸性條件下不穩(wěn)定的性質(zhì)分析；
（2）根據(jù)顏色變化判斷在不同溫度下的產(chǎn)物，進而判斷穩(wěn)定性．

解答： 解：（一）（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）₂ 

△   .

CaCl₂+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；
（二）（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，故答案為：在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管；
（2）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，說明生成銅、氮氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（三）（1）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；
（2）取98g Cu（OH）₂固體，即n（ Cu（OH）₂）=1mol，加熱至80℃～100℃時，得到黑色固體粉末，該黑色粉末為CuO，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變?yōu)榧t色粉末A，則A為Cu₂O，根據(jù)反應(yīng)2Cu（OH）₂

高溫  .

Cu₂O+2H₂O計算可得m（Cu₂O）=n（Cu₂O）×M（Cu₂O）=0.5mol×144g/mol=72g，說明紅色粉末為Cu₂O，且Cu₂O比CuO穩(wěn)定，故答案為：Cu₂O；CuO比Cu₂O的熱穩(wěn)定性差．

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．