Question

（18分）甲、乙兩個研究性學習小組為測定氨分子中氮、氫原子個數比，設計了如下實驗流程：

實驗中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝 置，立即加熱氧化銅。反應完成后，黑色氧化銅轉化為紅色的銅。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。

甲小組測得：反應前氧化銅的質量m₁ g、氧化銅反應后剩余固體的質量m₂g、生成氮氣在標準狀況下的體積V₁L。乙小組測得：洗氣前裝置D的質量m₃g、洗氣后裝置D的質量為m₄g、生成氮氣在標準狀況下的體積V₂L。請回答下列問題：
（1）檢查A裝置氣密性的操作是____________________________________________________。
（2）實驗室檢驗氨氣的操作和現象是____________________________________。
（3）甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備制備原理填寫在下表的空格中。

	實驗裝置	實驗藥品	制備原理
甲小組	A	氫氧化鈣、硫酸銨	反應的化學方程式為____________
乙小組	_____	濃氨水、氫氧化鈉	用化學平衡原理分析氫氧化鈉的作用：_______

（4）甲小組用所測數據計算出氨分子中氮、氫的原子個數之比為________________。
（5）乙小組用所測數據計算出氨分子中氮、氫的原子個數之比明顯小于理論值，其原因是_______。為此，乙小組在原有實驗的基礎上增加了一個裝有某藥晶的實驗儀器，重新實驗。根據實驗前后該藥品的質量變化及生成氮氣的體積，得出了合理的實驗結果。該藥品的名稱是________。

Answer 1

（1）連接導管，將導管插入水中，加熱試管，導管口有氣泡產生；停止加熱，導管內有水回流并形成一段穩定的水柱
（2）用濕潤的紅色石蕊試紙接近導管口，試紙變藍（或蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近導管口，產生白煙）
（3）（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂△2NH₃↑+2H₂O+CaSO₄；B；氫氧化鈉溶于水后放熱使氨氣溶解度降低，增加OH^－濃度，使NH₃+H₂ONH₃·H₂OOH^－+NH₄^＋向逆反應方向移動，加快氨氣逸出。
（4）5V₁：7（m₁-m₂）
（5）洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應生成的水，還吸收了未反應的氨氣，從而使計算的氫的量偏高；堿石灰（或無水硫酸銅、氫氧化鈉、氧化鈣等）

試題分析：（1）檢查A裝置氣密性一般是依據壓強變化檢驗，具體操作方法是連接導管，將導管插入水中，用手緊握試管，導管口有氣泡產生；松開手后，導管內有水回流并形成一段穩定的水柱。
（2）氨氣是堿性氣體，據此可以檢驗，即用濕潤的紅色石蕊試紙接近導管口，試紙變藍（或蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近導管口，產生白煙）。
（3）①氫氧化鈣與硫酸銨反應生成硫酸鈣、氨氣和水，反應的化學方程式為（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂△2NH₃↑+2H₂O+CaSO₄ 。濃氨水是液體，氫氧化鈉是固體，為使氨氣逸出，采用加熱降低氨氣的溶解度，故選B裝置。由于氫氧化鈉固體溶于水后放熱使氨氣溶解度降低，同時增加溶液中OH^－濃度，使NH₃+H₂ONH₃·H₂OOH^－+NH₄^＋向逆反應方向移動，從而加快氨氣逸出。
（4）反應前氧化銅的質量為m₁g、氧化銅反應后轉化成的銅的質量為m₂g，則氧化銅中氧元素的質量為m₁-m₂，生成的水中氧元素的質量等于氧化銅氧元素的質量，則生成的水中氧原子的個數為 ，水中氫原子個數是氧原子個數的兩倍，因此氫原子個數為×2，生成的氮氣在標準狀況下的體積V₁L，則氮氣中氮原子的個數為 ，因此氮氫原子個數比為：×2＝5V₁：7（m₁-m₂）；
（5）乙小組用所測數據計算出氨分子中氮、氫的原子個數比小于理論值，其原因是洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應生成的水，還吸收了未反應的氨氣，從而使計算的氫的量偏高． 因此在洗氣瓶D前的位置應增加了一個裝有堿石灰（氫氧化鈉、氧化鈣等）的實驗儀器只吸收水，減小誤差。