Question

【題目】氯氣、氨氣和二氧化硫三種氣體均是重要的化工原料且都會對環(huán)境造成污染，某課外活動小組擬探究三者的部分性質(zhì)。

Ⅰ.利用如圖裝置探究干燥的氯氣與氨氣之間的反應。

（1）請從備選裝置中選擇適當?shù)难b置連入虛線框中，組成一套完整的探究干燥的氯氣與氨氣之間的反應的裝置，用備選裝置序號填空：B___、D__、E__。

（2）裝置A中的燒瓶內(nèi)固體宜選用__（選填以下選項的字母）。

A 燒堿　　　　　　　　　　 B 生石灰

C 二氧化硅 D 五氧化二磷

（3）實驗時先打開a、c活塞，關閉b活塞，向燒瓶中先通入氨氣，然后關閉c活塞，打開b活塞，再向燒瓶中通入氯氣，實驗中裝置C的燒瓶內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，試推測發(fā)生反應的化學方程式為8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2。實驗完畢后觀察到C燒瓶內(nèi)還有黃綠色氣體，簡述如何處理才能不污染環(huán)境____________________。

Ⅱ.探究干燥的氯氣和SO2的反應：SO2（g）＋Cl2（g）SO2Cl2（l）　ΔH＝－97.3 kJ·mol－1。硫酰氯（SO2Cl2）通常條件下為無色液體，熔點為－54.1 ℃，沸點為69.1 ℃，在潮濕空氣中“發(fā)煙”，100 ℃以上開始分解，生成二氧化硫和氯氣，長期放置也會發(fā)生分解。該小組同學用A裝置制取SO2，分液漏斗中加入濃硫酸，圓底燒瓶中加入Na2SO3固體，B選擇備選裝置Ⅱ，將C裝置用如圖所示的裝置甲替換，其余的裝置不變來完成探究實驗。

（4）裝置甲中儀器G的名稱為____________，甲中活性炭的作用是____。

（5）如果去掉裝置B、D，則在甲的三頸燒瓶中可能發(fā)生反應的化學方程式為__________。

（6）為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率，在實驗操作中需要注意的事項有____（填序號）。

A 先通冷凝水，再通氣

B 控制氣流速率，宜慢不宜快

C 若三頸燒瓶發(fā)燙，可適當降溫

D 加熱三頸燒瓶

Answer 1

【答案】Ⅰ Ⅱ Ⅲ AB 打開活塞c，再打開活塞a或b，向C裝置的燒瓶中鼓入足量空氣 冷凝管（或球形冷凝管） 催化劑 Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl ABC

【解析】

(1)要探究的是干燥的氯氣與氨氣之間的反應，由題給裝置圖可知A和F分別是制氨氣和氯氣的裝置，制得的氯氣中混有HCl和水蒸氣，故通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除掉氯化氫，通過盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥氯氣，制得的氨氣中也混有水蒸氣，氨氣用堿石灰干燥，故B、D、E處分別選Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；

(2)裝置A是以濃氨水和固體藥品為原料來制取氨，故可選擇的適宜的固體藥品為燒堿或者生石灰，二者與濃氨水混合都可以使氨氣逸出，故選A、B；

(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象裝置C的燒瓶內(nèi)有白煙生成可知氯氣和氨氣反應生成了NH4Cl，則發(fā)生了氧化還原反應，Cl元素化合價降低，則N元素化合價升高，有N2生成，據(jù)此可寫出化學方程式：8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2；

(4)裝置甲中儀器G的名稱為冷凝管(或球形冷凝管)，根據(jù)此反應要在催化劑條件下進行，可知甲中活性炭作催化劑；

(5)如果去掉裝置B、D，就會有水蒸氣混入甲中，則可能發(fā)生反應的化學方程式為Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl；

(6)為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率，在實驗操作中需要注意的事項有先通冷凝水，再通氣，可以減少產(chǎn)品的揮發(fā)損失；控制氣流速率，宜慢不宜快可以讓反應更充分；因為此反應為放熱反應，而生成的產(chǎn)物100 ℃以上開始分解，所以當三頸燒瓶發(fā)燙時，可適當降溫，所以答案為A、B、C。