Question

为研究 NH₃的某种性质并测定其组成，某小组课外活动欲利用 CuO 与 NH₃ 反应，设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题：

(1)仪器 D 的名称为 _____________。

(2)实验中观察到装置 C 中黑色 CuO 粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明 NH₃ 具有 _____________性，写出相应的化学方程式 ____________。

(3)E 装置中浓硫酸的作用 ____________。

(4)读取气体体积前，应对装置 F 进行的操作：_____________。

(5)实验完毕，若测得干燥管 D 增重 mg，装置 F 测得气体的体积为 n L(已折算成标准状况)，则氨分子中氮、氢的原子个数比为____________(用含 m、n 字母的代数式表示)

(6)在实验室中用图中 A 装置也可制取 SO₂ 气体：

①选用的药品可以是 _____________。

A．Na₂SO₃ 溶液与 HNO₃    B．铜与浓 H₂SO₄

C．碳与浓 H₂SO₄           D．Na₂SO₃ 固体与浓 H₂SO₄

②将制得的 SO₂通入淀粉碘化钾溶液，现象为 _______________________，表明 SO₂ 的氧化性比 I₂________(填“强或“弱”)。

③实验室用 NaOH 溶液作为 SO₂ 的吸收剂防止污染空气，若向 100mL 0.3mol/L 的 NaOH溶液中通入标准状况下 0.448LSO₂ 气体，所得溶液中的溶质是_________(填化学式)。

Answer

球形干燥管 还原 2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 + 3H2O 防止F中的水分进入D装置，并吸收未反应的氨气 调整F装置，使两边液面相平 D 无明显现象或溶液不变蓝 弱 Na2SO3和NaHSO3

【解析】

实验室一般用浓氨水和氧化钙反应生成氨气，用碱石灰干燥氨气，再通入到氧化铜中生成铜、氮气和水，用碱石灰干燥，再用浓硫酸吸收未反应的氨气，用量气管测定生成的氮气的体积时，使用量气管读数之前要冷却至室温，将两端液面相平。

(1)仪器D的名称为球形干燥管；故答案为：球形干燥管。

(2)实验中观察到装置 C 中黑色 CuO 粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，说明氧化铜变为铜，化合价降低，氨气反应生成氮气，化合价升高，因此上述现象证明NH3 具有还原性，相应的化学方程式2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 + 3H2O；故答案为：还原；2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 + 3H2O。

(3)C装置中氨气与氧化铜反应，部分未反应完的氨气进入到后续装置，因此E装置中浓硫酸的作用防止F中的水分进入D装置，并吸收未反应的氨气；故答案为：防止F中的水分进入D装置，并吸收未反应的氨气。

(4)读取气体体积前，装置两端的液面应该相平，因此应对装置F进行的操作：调整F装置，使两边液面相平；故答案为：调整F装置，使两边液面相平。

(5)实验完毕，若测得干燥管 D增重mg即为水的质量，物质的量为，装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况)，则氮气的物质的量，根据元素守恒，则氨分子中氮、氢的原子个数比为；故答案为：。

(6)①A．Na2SO3 溶液与 HNO3发生氧化还原反应，不会生成SO2 气体，故A不符合题意；

B．铜与浓 H2SO4在加热条件下才发生反应，故B不符合题意；

C．碳与浓 H2SO4加热才反应，故C不符合题意；

D．Na2SO3 固体与浓H2SO4反应生成SO2 气体，故D符合题意；

综上所述，答案为D。

②SO2与碘化钾溶液不反应，因此SO2通入淀粉碘化钾溶液，现象为无明显现象，说明SO2与碘化钾溶液不能生成I2，表明 SO2 的氧化性比 I2弱；故答案为：无明显现象或溶液不变蓝；弱。

③实验室用 NaOH 溶液作为 SO2 的吸收剂防止污染空气，若向 100mL 0.3 mol∙L−1的 NaOH溶液物质的量为0.3 mol∙L−1×0.1L =0.03mol，通入标准状况下0.448LSO2 气体即物质的量为，根据SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O，SO2＋NaOH = NaHSO3分析，由于，说明所得溶液中的溶质两者都有，即化学式为Na2SO3和NaHSO3；故答案为：Na2SO3和NaHSO3。