Question

（10分）氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业及制造硝酸的原料。为探究氨气的性质，某研  究性学习小组做了以下实验：

（1）实验室用A图所示实验装置及化学药品（其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物来制取氨气。）

①实验室制取氨气的化学方程式为                                    。

②若用加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，你认为装置B的作用是                。

（2）在实验中发现E装置中的固体由黑色变为红色，可推测氨气具有            性。

（3）某同学查阅资料发现Cu₂O粉末也呈红色，因此推测上述红色固体中可能还含有Cu₂O。

已知：①Cu₂O是碱性氧化物，在酸性溶液中Cu⁺不稳定，易转化为Cu和Cu²⁺。

②在空气中高温灼烧时：Cu₂O稳定、不分解，而CuO将分解生成Cu₂O和O₂。

现有浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、氢氧化钠溶液及pH试纸，而没有其他试剂，请用最简便的实验方法证明红色固体中是否含有Cu₂O。（简述操作方法、现象和结论）

（4）现有一份一定质量Cu和Cu₂O混合物，向其中加入0.4L 3.0mol/L稀硝酸，混合物完全溶解，同时生成4.48L NO（标准状况），向所得溶液中加入一定体积1.0mol/L NaOH溶液恰好使Cu²⁺沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧可得32.0g固体。

下列有关说法正确的是【已知：3Cu₂O + 14HNO₃（稀）===6Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 7H₂O】___________

A．加入NaOH溶液的体积为1.2L

B．Cu和Cu₂O混合物质量为27.2g

C．混合物完全溶解后溶液中n(H⁺)=0.3mol

D．将等质量混合物完全还原至少需标准状况下H₂1.12L

Answer

（1）①2NH4Cl + Ca(OH)2 === CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O

②吸收碳酸氢铵分解产生的CO2和水蒸气

（2）还原性

（3）取少量样品粉末于试管中，滴加稀硫酸，如果溶液呈蓝色，则样品中含有Cu2O。

（4）B

【解析】

试题分析：实验室用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热的方式制备氨气，通过B装置，碱石灰是干燥氨气，故①的方程式为 2NH4Cl + Ca(OH)2 === CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O ；②若用加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，B装置即是除去混合气体中的CO2气体，方程式为：NH4HCO3 NH3 ↑+CO2↑+H2O ；

（2）E装置中，黑色的氧化铜变红，说明氧化铜被还原成铜单质故氨气具有还原性；

（3）根据题意可知，Cu2O在酸溶液中发生自身氧化还原反应，生成Cu2+和Cu；故可操作为：取固体样品少许，溶解于稀硫酸溶液中，若溶液呈蓝色，证明红色固体中含有Cu2O，

（4）设Cu为xmol，Cu2O为ymol；根据3Cu—8HNO3—3Cu（NO3）2—2NO即可得n(Cu)=xmol；n(NO)=mol；3Cu2O—14HNO3—6Cu（NO3）2—2NO即可得到n(Cu2O)=ymol；n(NO)=mol；由于NO共4.48L，故n(NO)=，即①；又因为Cu2+沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧可得32.0g固体。固体为CuO，根据铜原子守恒，Cu2+—CuO得到n(Cu)=n(CuO)=②；两个方程形成方程组，求得x=0.2mol；y=0.1mol；n(NaOH)=2n(Cu(NO3)2)=2[x+2y]=0.8mol；V（NaOH）==0.8L：故A错误；经过计算m(Cu)==12.8g；m(Cu2O)==14.4g；故Cu和Cu2O混合物质量为27.2g，B正确；Cu2O发生反应：Cu2O+H22Cu+H2O；消耗n(H2)=n(Cu2O)=0.1mol，故标况下H2体积为：，故D错误；

考点：考查物质的量计算、氮及其化合物的性质、物质的分离和提纯等相关知识点