解题思路:实验检验反应产物,氨气与CuO反应生成Cu、N2、H2O,浓氨水与NaOH可制取氨气,混有水蒸气干扰反应产物检验,则制备的氨气应先用碱石灰干燥,再与CuO反应,然后无水硫酸铜变蓝检验水的生成,大试管中黑色氧化铜粉末变为光亮红色可说明Cu的生成,集气瓶中收集到一种无色气体即为氮气,以此来解答.
(1)制取氨气时混有水,干扰氨气与CuO反应产物的检验,则虚线框内是应添加必要的干燥装置,氨气与浓硫酸反应,应利用I中碱石灰干燥,
故答案为:是;I;
(2)浓氨水与NaOH可制取氨气,氢氧化钠固体吸水放出大量的热,会促使一水合氨分解产生氨气,故答案为:促使一水合氨分解产生氨气;
(3)根据实验记录的现象,可以知道氨气还原氧化铜可以得到金属铜、氮气以及水,但其可以根据排水量气法来测定体积,CuO粉末处发生化学反应方程式为2NH3+3CuO
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3Cu+N2+3H2O,Cu为固体,只有氮气为气体,则最终集气瓶中收集到的气体是N2,
故答案为:N2;2NH3+3CuO
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3Cu+N2+3H2O;
(4)在洗气瓶中要加入浓硫酸,否则会造成右边装置中的水蒸气使无水硫酸铜变蓝色,无法判断是否有水生成,
故答案为:浓硫酸;广口瓶中的水蒸气会进入U形管中,影响生成的水的鉴别;
(5)实验完毕后,测得收集到的氮气体积为a L(已折算为标注状况),根据反应:2NH3+3CuO
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3Cu+N2+3H2O,氧化铜的物质的量是[3a/22.4]mol,甲烷还原氧化铜的原理是:CH4+4CuO
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CO2+2H2O+4Cu,则消耗甲烷的物质的量是[0.75a/22.4]mol,标况下的体积是0.75a,故答案为:0.75a.
点评:
本题考点: 性质实验方案的设计.
考点点评: 本题考查性质实验方案的设计,为高频考点,把握物质的性质及产物检验时排除干扰为解答的关键,注意实验装置图的作用及发生的反应,侧重分析能力及实验能力的考查,题目难度不大.