Question

【题目】化学兴趣小组在实验室里制备某些气体，并探究相关物质的性质，需要的仪器如下图所示，部分装置可重复选取。请回答下列问题：

（1）制备并收集纯净的氨气。

①所选装置正确的连接顺序为_________________(填接口编号)。

②简述检验氨气的操作方法___________________________________________。

（2）氧气的制备及性质实验。

①制备装置中发生反应的离子方程式是_______________________。

②将纯净的氯气通入事先放入铁粉的两通硬质玻璃管中，加热制取三氯化铁(极易吸水),则在玻璃管右侧需要直接连接一个_____________装置。若将制得的三氯化铁配制成溶液，请简述操作方法____________________。

③可以用E装置收集并测量氯气的体积,其操作为___________。

（3）标准状况下，在D中可以发生反应3Cl2+2NH3=N2+6HCl。首先在烧瓶中收集满氯气,然后关闭止水夹1、3,打开止水夹2，通入NH3至上述反应恰好完全进行并关闭止水夹2。若此时仅打开止水夹3,D中烧瓶中的现象为____________，试计算烧瓶内所得溶液的物质的量浓度为___________。

Answer 1

【答案】 b(c)→i→j→k→m(→i→j)→n 将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)与气体接触,若试纸变蓝说明是氨气或其他方法 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 干燥 将FeCl3固体溶解在少量盐酸中，然后加蒸馏水稀释至所需体积 调节两侧液面相平,读数。收集结束后,再次调节两侧液面相平并读数,两次读数差值即为所收集氯气的体积 有喷泉产生,溶液体积约占烧瓶容积的2/3 mol·L-1或0.134mol·L-1或0.13mol·L-1

【解析】（1）①实验室制备氨气，用氯化铵固体与熟石灰加热反应或者浓氨水与生石灰反应；生成的氨气中含有水蒸气，需要用碱石灰来干燥，气体的收集为向下排空气法；尾气的吸收注意防止产生倒吸；正确答案：b(c)→i→j→k→m(→i→j)→n；

②氨气的水溶液显碱性；将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)与气体接触,若试纸变蓝说明是氨气；或蘸有浓盐酸的玻璃棒接近气体，冒白烟；正确答案同上；

（2）氧气的制备及性质实验。

①实验室制备氯气可用二氧化锰与浓盐酸加热反应制备；正确答案：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

②三氯化铁极易吸水，玻璃管右侧需要直接连接一个装有碱石灰的干燥装置；既能吸水，又能吸收多余的氯气；三氯化铁在水中易发生水解，为防止发生水解，将FeCl3固体溶解在少量盐酸中，然后加蒸馏水稀释至所需体积；正确答案：干燥 ；将FeCl3固体溶解在少量盐酸中，然后加蒸馏水稀释至所需体积；

③利用连通器原理，使用排液法收集气体，然后调节两侧液面相平，读数；收集结束后，冷却到室温，再次调节两侧液面相平并读数，两次读数差值即为所收集氯气的体积； 正确答案：调节两侧液面相平，读数；收集结束后，再次调节两侧液面相平并读数，两次读数差值即为所收集氯气的体积；

（3）反应为3Cl2+2NH3=N2+6HCl；氯化氢极易溶于水，烧瓶内气体的压强迅速减少，外压大于内压，若此时仅打开止水夹3，D中烧瓶中有喷泉生成；烧瓶内溶液体积不断增大，最终约占烧瓶容积的2/3；烧瓶内所得溶液为氨水，设烧瓶体积为VL,根据反应中系数关系，氯气的物质的量为V/22.4mol,盐酸溶质的量为V/11.2mol, 盐酸溶液的体积为占整个烧瓶体积的2V/3L，盐酸溶液的浓度为（V÷11.2）/2V/3= mol·L-1；正确答案：有喷泉产生，溶液体积约占烧瓶容积的2/3 ； mol·L-1或0.134mol·L-1或0.13mol·L-1；