Question

某課外活動小組欲利用CuO與NH₃反應，研究NH₃的某種性質并測定其組成，設計了如下實驗裝置（夾持裝置未畫出）進行實驗。請回答下列問題：
（1） 儀器a的名稱為________；儀器b中可選擇的試劑為________；

（2）實驗室中利用下列各組物質，進行噴泉實驗，不能成功的是        。

A．Cl2與飽和食鹽水	B．CO2 與40%的NaOH溶液
C．NH3與飽和食鹽水	D．HCl與水

（3）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，上述現象證明NH₃具有________性，寫出相應的化學方程式                          。
（4）E裝置中濃硫酸的作用________________________________。
（5）實驗完畢，若測得干燥管D增重mg，裝置F測得氣體的體積為nL(已折算成標準狀況），則氨分子中氮、氫的原子個數比為________(用含m、n字母的代數式表示)。

Answer 1

（1）分液漏斗 (1分)    氧化鈣或氫氧化鈣或堿石灰 (1分)
（2）A  (1分)
（3）還原  (1分)   3CuO + 2NH₃3Cu + N₂↑ + 3H₂O (2分)
（4）吸收未反應的氨氣，阻止F中水蒸氣進入D (2分) （5） (2分)

解析試題分析：（1）根據儀器的結構特點可知，裝置中儀器a為分液漏斗；儀器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使錐形瓶中的固體溶解放熱促進一水合氨分解生成氨氣，符合要求的固體可以是氫氧化鈉固體、氧化鈣固體、堿石灰固體等。
（2）當氣體能與液體反應或迅速溶解時，造成燒瓶內部壓強變小，導致燒瓶內外產生壓強差而形成噴泉。A、Cl₂在飽和食鹽水中的溶解度很小，所以不能形成噴泉實驗，A符合題意；B、CO₂ 能被40%的NaOH溶液吸收，造成造成燒瓶內部壓強變小，可以形成噴泉，B不符合題意；C、NH₃極易溶于水，所以與飽和食鹽水可以形成噴泉，C不符合題意；D. HCl極易溶于水，可與水形成噴泉，D不符合題意，答案選A。
（3）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，說明氨氣和氧化銅反應生成銅和氮氣與水，氨氣被氧化銅氧化表現還原性，結合電子得失守恒和原子守恒配平寫出的化學方程式為3CuO + 2NH₃3Cu + N₂↑ + 3H₂O。
（4）依據流程分析，氨氣是過量的，所以濃硫酸是吸收過量的氨氣，同時還阻止F中水蒸氣進入D影響實驗效果。
（5干燥管D吸收水蒸氣，所以若測得干燥管D增重mg，則水物質的量＝mol。裝置F測得氣體的體積為nL（已折算成標準狀況）為N₂，則氮氣的物質的量＝mol，所以依據原子守恒得到氮原子和氫原子物質的量之比＝mol ×2: mol×2＝，因此則氨分子中氮、氫的原子個數比為。
考點：考查氨氣的實驗室制備，性質驗證和反應現象分析判斷判斷；噴泉實驗分析；測定元素物質的量的計算等