Question

1．某学生利用以下装置探究氯气与氨之间的反应．其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨反应的装置．请回答下列问题：

（1）装置A中发生反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；装置F中发生反应的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）装置E中盛装的溶液是饱和食盐水；装置E的作用是吸收氯气中的氯化氢；
（3）装置B能否用装置D替换，原因是氨气能够与浓硫酸反应，氯气能够与碱石灰反应；
（4）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一．写出反应的化学方程式8NH₃+3Cl₂═6NH₄Cl+N₂；
（5）将用F、E、D装置制得的氯气通人石灰乳中，可制得漂粉精．有效氯是漂粉精中有效Ca（CIO）₂的含量大小的标志．已知：有效氯=$\frac{漂粉精加盐酸所释放出的氯气的质量}{漂粉精的质量}$×100%，该漂粉精的有效氯为55%，则该漂粉精中Ca（CIO）₂的质量分数为55.4%（保留一位小数）．

Answer 1

分析 （1）氯化铵和氢氧化钙在加热条件下能反应生成氯化钙、氨气和水；实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气；
（2）依据浓盐酸具有挥发性，可知制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气，要收集干燥纯净的氯气，应除去氯化氢、水蒸气；
（3）氨气为碱性气体应选择碱性干燥剂；氯气为酸性气体应选择酸性干燥剂；
（4）由题意可知发生反应为氨气和氯气生成氯化铵和氮气，依据原子个数、得失电子守恒写成反应方程式；
（5）氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，盐酸与次氯酸钙反应生成氯气，依据反应方程式计算产生氯气，依据有效氯=$\frac{漂粉精加盐酸所释放出的氯气的质量}{漂粉精的质量}$×100%解答．

解答 解：（1）氯化铵和氢氧化钙在加热条件下能反应生成氯化钙、氨气和水，化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，反应方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）浓盐酸具有挥发性，所以制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依次通过盛有饱和食盐水洗气瓶E、盛有浓硫酸洗气瓶D可以除去氯化氢和水蒸气；
故答案为：饱和食盐水；吸收氯气中的氯化氢；
（3）氨气为碱性气体应选择碱性干燥剂，浓硫酸为酸性干燥剂，能够与氨气反应，不能干燥氨气；
氯气为酸性气体应选择酸性干燥剂，碱石灰为碱性干燥剂，能够吸收氯气，不能干燥氯气；
故：氨气能够与浓硫酸反应，氯气能够与碱石灰反应；
（4）氨气和氯气反应生成白烟氯化铵和空气的主要成分之一氮气，即8NH₃+3Cl₂═6NH₄Cl+N₂，故答案为：8NH₃+3Cl₂═6NH₄Cl+N₂；
（5））氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，盐酸与次氯酸钙反应生成氯气，方程式：
Ca（ClO）₂+4HCl=2Cl₂↑+CaCl₂+2H₂O，
  143            2
  m[Ca（ClO）₂]m（Cl₂）
根据方程式可以得到漂白精加盐酸所释放的氯气的质量=$\frac{71×2}{143}$×m[Ca（ClO）₂]=99.3%×m[Ca（ClO）₂]，
所以漂白精的质量=$\frac{99.3%}{55%}$×m[Ca（ClO）₂]=180.5%×m[Ca（ClO）₂]，所以该漂粉精中Ca（ClO）₂的质量分数=$\frac{1}{180.5%}$=55.4%，
故答案为：55.4%．

点评 本题考查了氯气的有关知识，熟悉氯气的制备原理和性质是解题关键，难度中等，注意有效氯的计算方法．