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20.某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究: (一)制取氨气
(1)写出实验制取氨气的化学方程式_______________________________;
(2)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的?________(填“能”或“否”)。理由是 ______________________。
(二)该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
(1)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是:________________。 (2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式___________________。 (三)问题讨论:
有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu的稳定性差(Cu______________。 【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O否氨气在饱和氯化铵溶液中的溶解度仍然很大在装置A
3Cu+N2+3H2O取少许样品,加入稀H2SO4,若溶液出现蓝
+
+
Cu+Cu)。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O:
2+
与B之间增加装有碱石灰的干燥管3CuO+2NH3色,说明红色物质中含有Cu2O反之则没有
【解析】 (一)(1)实验制取氨气利用熟石灰和氯化铵混合加热,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气极易溶于水,氨气在饱和氯化铵溶液中的溶解度仍然很大,因此不能用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。
(二)(1)氯化铵和消石灰反应生成氨气和水,氨气和CuO反应前应先干燥,即需要在装置A与B之间增加装
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21.氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①用A装置可制备哪些常见气体_________,工业上制取氨气的化学方程式为____________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→______(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,向硬质玻璃管Y中加入少量催化剂并充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤 打开K1,推动注射器活塞,使①Y管中_____________ X中的气体缓慢通入Y管中 ②反应的化学方程式 实验现象 解释原因 309教育资源库 www.309edu.com
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____________ 将注射器活塞退回原处并固Y管中有少量无色液珠 定,待装置恢复到室温 打开K2
【答案】O2、NH3 N2+3H2
2NH3d c f e i红棕色气体慢慢变浅8NH3+6NO2
7N2 +12H2OZ中
③_______________ ④______________ 生成的气态水凝集 NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压
22.实验是学习化学的一个重要途径。
(1)图1是实验室常用的制气装置,其中b可用于制取O2和NH3,实验室用装置b制取NH3反应的化学方程式为______________________________________。若用二氧化锰和浓盐酸制取氯气应选择的装置为_______,反应的离子方程式为_____________________________。
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(2)图2是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置。
①装置B中盛装的液体试剂为_________。
②装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、II处依次放入的物质正确的是_________(填字母编号)。 编号 A b c D
③D中发生反应的离子方程式是_________。将装置D中的溶液加入装置E中,溶液分为两层,上层呈紫红色,要分离出紫红色溶液,需使用的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和________。
I 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条 II 碱石灰 无水硫酸铜 浓硫酸 无水氯化钙 III 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条 309教育资源库 www.309edu.com