Question

某学生利用以下装置探究纯净干燥的氯气与氨气之间的反应．

回答下列问题：
（1）根据下列所给试剂，选择制取氨气的装置是（填对应字母）

A

；写出制备氯气的离子反应方程式

MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O

．
二氧化锰、碱石灰、浓盐酸、浓氨水、烧碱、生石灰
（2）已知，E装置是用于使纯净干燥的氯气与氨气发生反应的装置，试说明该装置的设计意图：

将比空气轻的氨气从长管口f进入，比空气重的氯气从短管口g进入，使反应气体逆流接触充分反应，中间导管用于排出空气以减少内部压力

．
（3）根据实验目的，所选装置的连接顺序为（填装置的接口字母）：

a

接

d

，

e

接（ f ），（ g ）接

h

，

i

接

j

，

k

接

b

；其中，G装置的作用是

除去C1₂中的HCl气体

．
（4）氯气和氨气在常温下相混合就会发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：

3C1₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂

；其中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是

3：2

．
（5）请你评价此套装置有何缺点

缺少尾气处理装置，造成空气污染

．

Answer 1

分析：（1）根据提供的药品，应用浓氨水和碱石灰或生石灰反应制备氨气，可用A装置，实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气；
（2）由于氨气的密度小，氯气的密度大，密度小氨气的从长管进入向上扩散，密度大的氯气从短管进入向下扩散，这样能较快的充分的混合；
（3）装置A制取氨气，可用浓氨水与碱石灰（或烧碱或生石灰等），B装置中盛放的碱石灰，用来干燥氨气；G装置中盛放的饱和食盐水，用来除去氯气中混有的氯化氢气体；根据气体的制备、除杂、混合反应的顺序安装反应装置；
（4）氯气和氨气在常温下相混合就会发生反应生成氯化铵和氮气，反应的化学方程式为3C1₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，根据化合价的变化判断氧化剂和还原剂的物质的量之比；
（5）氯气和氨气都污染空气，不能直接排放到空气中，应有尾气处理装置．

解答：解：（1）根据提供的药品，应用浓氨水和碱石灰或生石灰反应制备氨气，可用A装置，实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气，反应的离子方程式
为MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O，故答案为：A； MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O；
（2）由于氨气的密度小，氯气的密度大，密度小氨气的从长管进入向上扩散，密度大的氯气从短管进入向下扩散，这样能较快的充分的混合，具体操作为将比空气轻的氨气从长管口f进入，比空气重的氯气从短管口g进入，使反应气体逆流接触充分反应，中间导管用于排出空气以减少内部压力，
故答案为：将比空气轻的氨气从长管口f进入，比空气重的氯气从短管口g进入，使反应气体逆流接触充分反应，中间导管用于排出空气以减少内部压力；
（3）装置A制取氨气，可用浓氨水与碱石灰（或烧碱或生石灰等），B装置中盛放的碱石灰，用来干燥氨气；G装置中盛放的饱和食盐水，用来除去氯气中混有的氯化氢气体；F装置用来干燥氯气，然后在E中混合反应，则连接顺序为a接d，e接f，g接h，i接j，k接b，
故答案为：a；d；e；h；i；j；k；b；除去C1₂中的HCl气体；
（4）氯气和氨气在常温下相混合就会发生反应生成氯化铵和氮气，反应的化学方程式为3C1₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，由化合价的变化可以看出，当3mol氯气参加反应时，有2mol氨气被氧化，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2，
故答案为：3C1₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂；3：2；
（5）氯气和氨气都污染空气，不能直接排放到空气中，实验缺少尾气处理装置，
故答案为：缺少尾气处理装置，造成空气污染．

点评：本题考查气体的制备和性质实验，题目难度中等，注意把握实验的原理和实验步骤，特别是实验仪器的连接顺序，为易错点．