Question

小明上網(wǎng)閱讀時(shí)得知根據(jù)氨氣還原氧化銅的反應(yīng)，可設(shè)計(jì)測(cè)定銅元素相對(duì)原子質(zhì)量（Ar）的實(shí)驗(yàn)．小明很感興趣，和化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下探究活動(dòng)，請(qǐng)結(jié)合圖回答問(wèn)題．

（1）實(shí)驗(yàn)室利用氯化銨和氫氧化鈣固體之間的復(fù)分解反應(yīng)制取氨氣．小明將A與E連接，觀察到無(wú)色酚酞試液變紅，說(shuō)明氨氣顯______（填“酸性”、“中性”、或“堿性”）．A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．
（2）小剛將純凈干燥的氨氣通入B中，觀察到玻璃管內(nèi)黑色固體變?yōu)榱良t色，管口有液滴，同時(shí)生成空氣中含量最多的氣體，B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．
（3）小組同學(xué)測(cè)定銅元素相對(duì)原子質(zhì)量（Ar）的實(shí)驗(yàn)設(shè)想是：先稱量反應(yīng)物CuO的質(zhì)量M（CuO），反應(yīng)完全后測(cè)定生成物水的質(zhì)量M（H₂O），由此計(jì)算出Cu的相對(duì)原子質(zhì)量．
①小組每位同學(xué)從所提供的儀器中選擇并組裝了一套用于本實(shí)驗(yàn)的裝置，其中簡(jiǎn)單、合理的是（填序號(hào)，裝置可重復(fù)使用）______．
A．a(chǎn)cdbbeecd　　　 B．a(chǎn)eebbcdee　　　　C．a(chǎn)eebbeecd　　　　　　 D．a(chǎn)bbeecd
②在本實(shí)驗(yàn)中，使測(cè)定結(jié)果A_r（Cu）偏大的是______ （填序號(hào)）；
A．CuO未完全起反應(yīng)　　　　　　　 B．CuO不干燥　　　 C．氫氧化鈉固體不干燥
D．CuO中混有不反應(yīng)的雜質(zhì)　　　　 E．NH₄C1與Ca（OH）₂混合物不干燥
③在本實(shí)驗(yàn)中，還通過(guò)測(cè)定______和______的質(zhì)量達(dá)到目的．

Answer 1

解：（1）由于把氨氣通入無(wú)色酚酞試液時(shí)變紅，可判斷氨氣呈現(xiàn)堿性；氫氧化鈣與氯化銨交換成分生成氯化鈣和氨水，氨水分解成氨氣和水，因此氫氧化鈣與氯化銨反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+2NH₄ClCaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（2）將純凈干燥的氨氣通入裝有氧化銅的玻璃管，加熱，觀察到玻璃管內(nèi)黑色固體變?yōu)榱良t色，管口有液滴，同時(shí)生成空氣中含量最多的氮?dú)猓�因此該反�?yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O；
（3）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)想，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定反應(yīng)生成水的質(zhì)量，因此在把氨氣通入氧化銅前應(yīng)使用不能與氨氣發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉進(jìn)行干燥，并把還原氧化銅后生成的水仍用不能吸收多余氨氣的氫氧化鈉吸收，反應(yīng)后多余的氨氣使用濃硫酸處理，以防止造成空氣污染，因此所組成的裝置連接方式為aeebbeecd；
②根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，假設(shè)測(cè)定的氧化銅質(zhì)量為A、生成水的質(zhì)量為B，設(shè)銅的相對(duì)原子質(zhì)量為m
3CuO+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O
3m+48 54
A B
=
m=-16
即銅的相對(duì)原子質(zhì)量與測(cè)定氧化銅的質(zhì)量成正比而與測(cè)定水的質(zhì)量成反比，因此A．CuO未完全起反應(yīng)，導(dǎo)致生成水的質(zhì)量偏小；B．CuO不干燥，加熱過(guò)程水分蒸發(fā)，導(dǎo)致測(cè)得水的質(zhì)量偏大；C．氫氧化鈉固體不干燥，對(duì)水的吸收與測(cè)量不受影響；D．CuO中混有不反應(yīng)的雜質(zhì)，生成水的質(zhì)量相對(duì)偏小；E．NH₄C1與Ca（OH）₂混合物不干燥，對(duì)氨氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)不產(chǎn)生影響；故導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大的因素為AD；
③根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程可發(fā)現(xiàn)，通過(guò)測(cè)定氧化銅與銅或銅與水等質(zhì)量，皆能計(jì)算出銅元素的相對(duì)原子質(zhì)量．
故答案為：
（1）堿性；Ca（OH）₂+2NH₄ClCaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（2）3CuO+2NH₃3Cu+N₂+3H₂O；
（3）①C；②AD；③CuO；Cu．
分析：（1）酚酞試液遇堿性溶液而變紅，根據(jù)酚酞顏色變化判斷氨氣呈現(xiàn)的酸堿性；并根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生規(guī)律，確定利用氯化銨和氫氧化鈣固體制取氨氣的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)氨氣還原氧化銅反應(yīng)的現(xiàn)象，判斷反應(yīng)的生成物，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，其中空氣中含量最多的氣體為氮?dú)猓?br/>（3）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)想，在所提供的裝置中選擇簡(jiǎn)單、合理的裝置組裝能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)裝置；
②分析所提供因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，判斷其中會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大的因素；
③根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，為達(dá)到測(cè)定目的，判斷還可以采取的測(cè)量值．
點(diǎn)評(píng)：運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決新的問(wèn)題是本題的考查特點(diǎn)，表現(xiàn)出知識(shí)運(yùn)用、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力．