Question

（16分）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，氨气能否象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）实验室用装置A可快速制取氨气，写出反应的化学方程式                         。

（二）实验探究

该小组成员设计实验探究氨气还原性及其产物，实验装置（夹持及尾气处理装置未画出）图如下：

（2）该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，你对该装置的改进措施是                   。

（3）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，同时生成一种无污染的气体。请写出NH₃与CuO反应的化学方程式                               。

（三）问题讨论

（4）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是红色粉末，在酸性溶液中，Cu⁺能自身发生氧化还原反应生成Cu²⁺和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：                                 。

（5）在解决了问题（1）后，又有同学提出：Cu₂O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们进行了如下实验：取98 g Cu（OH)₂固体，加热到80℃~100℃时，得到黑色固体粉未，继续加热到1000℃以上，黑色粉未全部变成红色粉未A。冷却后称量，A的质量为72 g。

据此可推得A为           ，请写出上述过程中发生反应的两个化学方程式                      ，由此得到的结论是                                                    。

Answer

（1）NH3﹒H2O+CaO=Ca（OH)2+2NH3↑；（2）在装置A和B之间增加装有碱石灰的干燥管；

（3）3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O；

（4）取少量样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之，则没有；

（5）Cu2O，Cu（OH)2CuO +H2O，4CuO2Cu2O+O2，CuO比Cu2O的热稳定性差。

【解析】

试题分析：（1)生石灰遇水放出大量热，使一水合氨分解成氨气，NH3·H2ONH3↑＋H2O；（2）进入B装置的氨气，含有水蒸气，能使无水硫酸铜变蓝，对实验产生干扰，故A、B间应加一个干燥装置，增加装有碱石灰的干燥管；（3）CuO变为红色物质，说明铜被还原成铜单质，无水CuSO4变蓝，说明产生水，生成一种无污染的气体，氮的氧化物对环境都有污染，推出N转化成N2，故反应方程式：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O；（4）红色物质如果是Cu，Cu不与盐酸或稀硫酸反应，而Cu2O在酸性条件下，自身发生氧化还原反应生成Cu2＋和Cu，溶液变蓝色，操作步骤：）取少量样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之，则没有；（5）假设Cu（OH)2全部转化成Cu，则m（Cu)=98×64/98=64g，假设全部转化成Cu2O，根据铜元素守恒，m（Cu2O)=98×144/（98×2)=72g，故A为Cu2O，黑色物质是氧化铜，Cu（OH)2CuO +H2O，然后氧化铜分解成氧化亚铜和氧气，4CuO2Cu2O+O2，说明氧化亚铜热稳定性强于氧化铜。

考点：考查气体制备、实验设计的评价、物质的检验、热稳定性等知识。