Question

16．某研究性學(xué)習(xí)小組利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應(yīng)．其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置．

請回答下列問題：
（1）為了快速制備氨氣，裝置A中燒瓶內(nèi)的固體可以是③④（填序號）．
①氯化鈣     ②過氧化鈉　　　�、凵�石灰　　　�、軞溲趸�鈉固體　　　
（2）請在B處虛線框內(nèi)畫上合適的裝置圖并注明所裝試劑名稱．
（3）裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（4）裝置E的作用是除去氯氣中混有的HCl．
（5）通入C裝置的兩根導(dǎo)管左邊較長、右邊較短，目的是使密度大的氯氣與密度小的氨氣能夠快速且充分混合，反應(yīng)更迅速．
（6）裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，另一生成物是空氣的主要成分之一．請寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（7）從裝置C的G處逸出的尾氣可能含有污染環(huán)境的氣體，如何處理？將尾氣通過一倒置的漏斗通入盛有NaOH溶液的燒杯中．

Answer 1

分析 （1）生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，同時放出大量的熱；氫氧化鈉溶于水放出大量的熱，能夠促進氨氣的揮發(fā)，氯化鈣溶于水形成氯化鈣的水溶液，過氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉的同時生成氧氣；
（2）氨氣為堿性氣體，應(yīng)選擇堿性干燥劑；
（3）二氧化錳在加熱條件下能夠氧化鹽酸生成氯化錳、氯氣和水；
（4）制取的氯氣中含有氯化氫、水蒸氣，要制取純凈干燥氯氣，應(yīng)先除去氯化氫再除去水蒸氣；氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于飽和食鹽水；
（5）依據(jù)氯氣與氨氣的密度解答；
（6）氨氣和氯化氫氣體反應(yīng)生成白煙氯化銨，根據(jù)元素守恒判斷另一種物質(zhì)；根據(jù)氮氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算解答；
（7）根據(jù)氯氣的性質(zhì)選取尾氣處理試劑．

解答 解：（1）濃氨水中存在平衡：NH₄⁺+OH^-?NH₃•H₂O?NH₃+H₂O，加熱或者加熱堿性物質(zhì)能夠促進平衡正向移動，有利于氨氣的揮發(fā)，而生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，同時放出大量的熱；氫氧化鈉溶于水放出大量的熱，氫氧化鈣、氫氧化鈉溶于水電離產(chǎn)生氫氧根離子，促進平衡向正方向移動，有利于氨氣的揮發(fā)，過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，制取的氨氣中混有氧氣，所以選擇③④，
故選：③④；
（2）氨氣為堿性氣體，應(yīng)選擇堿性干燥劑，堿石灰為氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，可以干燥氨氣，圖為，
故答案為：；
（3）二氧化錳在加熱條件下能夠氧化鹽酸生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）要制取干燥純凈的氯氣，應(yīng)先通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫，然后通過濃硫酸除去水，所以E為除去氯氣中混有的HCl的裝置，
故答案為：除去氯氣中混有的HCl；
（5）氯氣密度大于空氣密度，氨氣密度小于空氣密度，所以為了使二者能夠快速且充分混合，應(yīng)通入C裝置的兩根導(dǎo)管左邊較長、右邊較短；
故答案為：使密度大的氯氣與密度小的氨氣能夠快速且充分混合，反應(yīng)更迅速；
（6）氨氣和氯化氫氣體反應(yīng)生成白煙氯化銨，另一生成物是空氣的主要成分之一，根據(jù)元素守恒知，另一種物質(zhì)是氮氣，所以反應(yīng)方程式為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl，反應(yīng)中氯氣中的0價的Cl→Cl^-，氨氣中+3價的N→NH₄Cl，電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，
故答案為：；
（7）未反應(yīng)的氯氣能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以尾氣中的氯氣可用氫氧化鈉溶液吸收，
故答案為：將尾氣通過一倒置的漏斗通入盛有NaOH溶液的燒杯中．

點評 本題考查氣體的制備和性質(zhì)實驗，綜合考查了氯氣、氨氣的制備和性質(zhì)，熟悉氣體制備原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．