Question

【題目】某小組研究NH4Cl與CuO的反應，進行如下實驗(部分裝置略)：

實驗	Ⅰ	Ⅱ
裝置
現象	加熱試管，產生白煙，試管口有白色固體；試管中有水生成，繼續加熱，黑色固體變藍，最終部分變為黃色	將細玻璃管口加熱至紅熱，迅速垂直插入 NH4Cl晶體中，一段時間后，取出玻璃管，管口處有亮紅色固體

經檢測，實驗Ⅰ中的黃色固體含有CuCl和CuCl2，實驗Ⅱ中的亮紅色固體為Cu。

(1)實驗Ⅰ中試管口的白色固體是______。

(2)實驗Ⅰ中黑色固體變藍，最終部分固體變為黃色的過程中，發生了如下變化：

①(NH4)2CuCl4固體受熱分解的化學方程式是______。

②對于物質X，做出如下假設：

ⅰ．X是NH4Cl。

反應方程式為：________________________________(補充完整)

ⅱ．X是______，理由是______。

(3)實驗Ⅰ和實驗Ⅱ的現象不同，可能的原因是______(列出2點)。

(4)NH4Cl溶液與CuO反應。

實驗Ⅲ 向CuO粉末中加入0.1 mol·L1 NH4Cl溶液，浸泡一段時間后，固體部分溶解，表面無顏色變化，溶液變為藍色。

資料：ⅰ．相關微粒在水溶液中的顏色：Cu2+藍色，Cu(NH3)2+和Cu(NH3)42+深藍色

ⅱ．Cu(NH3)2+Cu2++NH3 Cu(NH3)42+Cu2++4NH3

①設計實驗證明實驗Ⅲ得到的藍色溶液中存在Cu(NH3)2+或Cu(NH3)42+。

實驗方案是______。

②實驗Ⅲ中未觀察到NH4Cl溶液與CuO發生氧化還原反應的產物，可能的原因是______(列出1點即可)。

Answer 1

【答案】NH4Cl (NH4)2CuCl4 CuCl2+2NH3↑+2HCl↑ 6CuCl2+2NH4Cl= 6CuCl+N2↑+ 8HCl↑ NH3 NH3有還原性 反應物的接觸方式不同；反應溫度不同等 取兩份少量等體積的實驗Ⅲ中的溶液于試管中，分別加入等量的水和稀硫酸，加入稀硫酸的溶液顏色變得更淺；取少量實驗Ⅲ中的溶液于試管中，加熱，溶液顏色變淺等 由于溫度低等原因，NH4Cl溶液與CuO的氧化還原反應無法發生；NH4Cl溶液與CuO的氧化還原反應的化學反應速率慢、反應的限度小等

【解析】

(1)根據氯化銨受熱分解為氨氣和氯化氫，氨氣和氯化氫遇冷反應生成NH4Cl的原理回答；

(2) 根據(NH4)2CuCl4屬于復鹽，相當于2NH4Cl和CuCl2，進行分析；根據NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl，NH3又具有還原性進行分析；

(3)根據影響化學平衡移動的因素進行分析；

(1)由實驗Ⅰ可知：首先是氯化銨分解為氨氣和氯化氫，然后是氨氣還原氧化銅，所以在中試管口的白色固體是生成的氨氣和氯化氫反應生成NH4Cl，故答案：NH4Cl；

(2)①(NH4)2CuCl4屬于復鹽，相當于2NH4Cl和CuCl2，根據可知，固體受熱分解會放出氨氣、CuCl2和HCl氣體，所以該反應的化學方程式是(NH4)2CuCl4 CuCl2+2NH3↑+2HCl↑，故答案：(NH4)2CuCl4 CuCl2+2NH3↑+2HCl↑；

②ⅰ若X是NH4Cl，NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl，NH3又具有還原性，能還原CuCl2生成CuCl和N2，所以該反應方程式為：6CuCl2+2NH4Cl= 6CuCl+N2↑+ 8HCl↑，故答案為6CuCl2+2NH4Cl= 6CuCl+N2↑+ 8HCl↑；

ⅱ若X是NH3，NH3有還原性, 能還原CuCl2生成CuCl和N2，故答案：NH3；NH3有還原性；

(3)實驗Ⅰ和實驗Ⅱ的反應物的接觸方式不同；反應溫度不同，所以反應的現象不同，故答案：反應物的接觸方式不同；反應溫度不同等；

(4)①由Cu(NH3)2+Cu2++NH3 ，且Cu2+藍色，Cu(NH3)2+和Cu(NH3)42+深藍色可知，加入稀硫酸，減小了氨氣的量，平衡右移，銅離子的量增大，顏色變淺；或加水稀釋，平衡右移，溶液的顏色的變淺；由于Cu(NH3)2+Cu2++NH3為吸熱反應，所以加熱平衡右移，溶液的顏色的變淺；

故答案為：取兩份少量等體積的實驗Ⅲ中的溶液于試管中，分別加入等量的水和稀硫酸，加入稀硫酸的溶液顏色變得更淺；取少量實驗Ⅲ中的溶液于試管中，加熱，溶液顏色變淺等；

②實驗Ⅲ中未觀察到NH4Cl溶液與CuO發生氧化還原反應的產物，可能由于溫度低，NH4Cl溶液與CuO的氧化還原反應無法發生；或者是NH4Cl溶液與CuO的氧化還原反應的化學反應速率慢、反應的限度小等；

故答案是：由于溫度低等原因，NH4Cl溶液與CuO的氧化還原反應無法發生；NH4Cl溶液與CuO的氧化還原反應的化學反應速率慢、反應的限度小等。