题目内容
【题目】氯气用于自来水的杀菌消毒,但在消毒时会产生一些负面影响,因此人们开始研究一些新型自来水消毒剂.某学习小组查阅资料发现NCl3可作为杀菌消毒剂,该小组利用下图所示的装置制备NCl3 , 并探究NCl3的漂白性.NCl3的相关性质如下:
物理性质 | 制备原理 | 化学性质 |
黄色油状液体,熔点为﹣40℃,沸点为71℃,不溶于冷水,易溶于有机溶剂,密度为1.65g/mL | Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应 | 95℃爆炸,热水中发生水解 |
回答下列问题:
(1)根据实验目的,接口连接的顺序为1﹣﹣﹣2﹣3﹣6﹣7﹣﹣
(2)C装置中盛放的试剂为饱和食盐水,E装置中盛放的试剂为 .
(3)A装置中发生反应的离子方程式为 .
(4)B装置中发生反应的化学方程式为 , 当B装置蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后,关闭接口2处的活塞,控制水浴加热的温度为 .
(5)当F装置的锥形瓶内有较多黄色油状液体出现时,用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;若取该液体滴入50﹣60℃热水中,片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸先变蓝后褪色,结合反应方程式解释该现象: .
【答案】
(1)4;5;10;9;8
(2)NaOH溶液
(3)MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O
(4)3Cl2+NH4Cl═NCl3+4HCl;71~95℃
(5)NCl3+3H2O 3HClO+NH3;NCl3本身无漂白性;NCl3在热水中水解生成NH3?H2O使红色石蕊试纸变蓝,生成的HClO又使其漂白褪色
【解析】解:(1)A装置制备氯气,制备的氯气中含有HCl、水蒸气,用饱和食盐水除去HCl,B装置中Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应得到NCl3 , 加热蒸馏,再冷凝收集NCl3 , 最后用氢氧化钠溶液吸收尾气,防止污染空气,故仪器接口连接的顺序为:1、4、5、2、3、6、7、10、9、8,所以答案是:4、5 10、9、8;(2)氯气、氯化氢都能引起空气污染,不能直接排放,可以用氢氧化钠溶液吸收,所以E中盛有氢氧化钠溶液;所以答案是:NaOH溶液;(3)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O;所以答案是:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O;(4)B装置中Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应得到NCl3 , 还生成HCl,反应方程式为:3Cl2+NH4Cl═NCl3+4HCl;加热蒸馏出NCl3 , NCl3的沸点为71℃,在95℃爆炸,所以应控制蒸馏温度为71~95℃,所以答案是:3Cl2+NH4Cl═NCl3+4HCl;71~95℃;3Cl2+NH4Cl═NCl3+4HCl; 71~95℃;(5)NCl3本身无漂白性,与水反应生成次氯酸和氨气,化学方程式:NCl3+3H2O 3HClO+NH3;,氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子,溶液显碱性,使红色石蕊试纸变蓝,生成的HClO又使其漂白褪色; 所以答案是:NCl3+3H2O 3HClO+NH3;NCl3本身无漂白性;NCl3在热水中水解生成NH3H2O使红色石蕊试纸变蓝,生成的HClO又使其漂白褪色.
【考点精析】解答此题的关键在于理解氯气的实验室制法的相关知识,掌握实验室制法:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O.