Question

某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性，以NH₃为例设计了如下图实验（夹持设备略去）

Ⅰ．检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹Ⅱ，点燃酒精灯，铜丝红热后打开分液漏斗的活塞，A中气体进入B中时不断通入空气，反应一段时间后熄灭酒精灯．
Ⅱ．（1）能证明有氨气产生的现象是______；氨分子电子式为______．
（2）C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为______热反应（填“吸热”或“放热”NH₃在C中反应的化学方程式为______△4NO+6H₂O，2NH₃+3CuO3Cu+N₂+3H₂O

Answer

（1）氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，氨气是共价化合物，原子间以共用电子对形成化学键；
（2）在催化剂、加热条件下，氨气被氧气氧化生成一氧化氮和水，氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水；
（3）一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵；
（4）白烟是氯化铵，根据转移电子守恒计算n（NH3）：n（Cl2）；
（5）氢氧根离子抑制铵根离子的水解，且温度越高，越促进氨气生成；
（6）氨气的量增大，导致压强增大，易产生安全事故；
（7）利用盖斯定律计算．
【解析】
（1）氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子而使溶液呈碱性，碱遇红色石蕊试纸变蓝，所以能证明有氨气产生的现象是A中湿润的红色石蕊试纸变蓝，氨气分子的电子式为，故答案为：A中湿润的红色石蕊试纸变蓝；；                        
（2）C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为放热反应，放出的热量使铜丝仍保持红热，在催化剂、加热条件下，氨气被氧气氧化生成一氧化氮和水，氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水，反应方程式为4NH3+5O2   4NO+6H2O，2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O，
故答案为：放热；4NH3+5O2   4NO+6H2O，2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O；
（3）氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，白烟是固体硝酸铵小颗粒，反应方程式为：HNO3+NH3=NH4NO3，故答案为：HNO3+NH3=NH4NO3；
（4）白烟是氯化铵，氯气和氨气反应生成氯化铵和氮气，根据转移电子守恒得该反应方程式为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，该反应中反应物的物质的量之比n（NH3）：n（Cl2）=8：3，故答案为：8：3；
（5）NH3+H2O⇌NH3．H2O⇌NH4++OH-△H＜0，该反应是放热反应，氢氧化钠溶解后使溶液中氢氧根离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，同时氢氧化钠溶解时放出热量，也使平衡向逆反应方向移动，产生大量氨气，温度越高，平衡常数越小，所以K1＞K2，
故答案为：NH3+H2O⇌NH3．H2O⇌NH4++OH-△H＜0，氢氧化钠使c（OH-）增大，平衡逆向移动，同时氢氧化钠溶于水放出大量热，也使平衡逆向移动，产生大量氨气；＞；            
（6）氨气的量增大，导致压强增大，易产生安全事故，为防止产生氨气事故，装置中A装置分液漏斗与三颈瓶之间增加一气压平衡管，故答案为：装置中A装置分液漏斗与三颈瓶之间增加一气压平衡管；             
（7）Cu（s）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+H2（g） H=64.39KJ•mol-1 ①
2H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）  H=-196.46KJ•mol-1      ②
H2（g）+O2（g）═H2O（l）  H=-285.84KJ•mol-1     ③
将方程式得Cu（s）+H2O2 （l）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=-319.68KJ．mol-1，
故答案为：Cu（s）+H2O2 （l）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=-319.68KJ．mol-1．