Question

某校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：

【制取氨气】

(1)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气，该方法制备氨气的装置为_____(填字母，下同)，收集氨气的装置可以是__________。

【实验探究】

该小组设计实验探究氨气的还原性及其产物，实验装置图(夹持装置未画出)如下：

(2)通入的NH₃必须干燥的原因是__________________。

(3)实验中观察到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：_____________________。

【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是红色粉末，是一种碱性氧化物，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：____________________。

Answer

A CD NH3不干燥会影响产物的检验 2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O 取少量红色固体样品于试管中，向其中加入适量的稀盐酸（或稀盐酸），若观察溶液变成蓝色，说明该样品中含有Cu2O

【解析】（1）实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气，属于固体和答题加热制备气体的反应，则该方法制备氨气的装置为A；氨气极易溶于水，且密度小于空气，因此应该用向下排空气法收集，则收集氨气的装置可以是CD；（2）氨气和氧化铜反应需要干燥的氨气，因此通入的NH3必须干燥的原因是NH3不干燥会影响产物的检验；CuO变为红色物质，说明被还原生成了单质铜。无水CuSO4变蓝色，说明有水生成。同时生成一种无污染的气体，说明氨气被氧化生成氮气，方程式为2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。（3）在酸性溶液中，Cu+ 的稳定性比Cu2+ 差，（即2Cu+→ Cu+ Cu2+ ）。因此可利用生成的Cu2+在溶液中显蓝色来验证，因此检验该红色物质中是否含有Cu2O的实验方案是：取少量红色固体样品于试管中，向其中加入适量的稀盐酸（或稀硫酸），若观察溶液变成蓝色，说明该样品中含有Cu2O。