Question

16．某研究性学习小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应．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气反应的装置．

请回答下列问题：
（1）为了快速制备氨气，装置A中烧瓶内的固体可以是③④（填序号）．
①氯化钙     ②过氧化钠　　　　③生石灰　　　　④氢氧化钠固体　　　
（2）请在B处虚线框内画上合适的装置图并注明所装试剂名称．
（3）装置F中发生反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（4）装置E的作用是除去氯气中混有的HCl．
（5）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是使密度大的氯气与密度小的氨气能够快速且充分混合，反应更迅速．
（6）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．请写出发生反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目．
（7）从装置C的G处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？将尾气通过一倒置的漏斗通入盛有NaOH溶液的烧杯中．

Answer 1

分析 （1）生石灰与水反应生成氢氧化钙，同时放出大量的热；氢氧化钠溶于水放出大量的热，能够促进氨气的挥发，氯化钙溶于水形成氯化钙的水溶液，过氧化钠溶于水生成氢氧化钠的同时生成氧气；
（2）氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂；
（3）二氧化锰在加热条件下能够氧化盐酸生成氯化锰、氯气和水；
（4）制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气，要制取纯净干燥氯气，应先除去氯化氢再除去水蒸气；氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于饱和食盐水；
（5）依据氯气与氨气的密度解答；
（6）氨气和氯化氢气体反应生成白烟氯化铵，根据元素守恒判断另一种物质；根据氮气和转移电子之间的关系式计算解答；
（7）根据氯气的性质选取尾气处理试剂．

解答 解：（1）浓氨水中存在平衡：NH₄⁺+OH^-?NH₃•H₂O?NH₃+H₂O，加热或者加热碱性物质能够促进平衡正向移动，有利于氨气的挥发，而生石灰与水反应生成氢氧化钙，同时放出大量的热；氢氧化钠溶于水放出大量的热，氢氧化钙、氢氧化钠溶于水电离产生氢氧根离子，促进平衡向正方向移动，有利于氨气的挥发，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，制取的氨气中混有氧气，所以选择③④，
故选：③④；
（2）氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂，碱石灰为氢氧化钠和氧化钙的混合物，可以干燥氨气，图为，
故答案为：；
（3）二氧化锰在加热条件下能够氧化盐酸生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）要制取干燥纯净的氯气，应先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢，然后通过浓硫酸除去水，所以E为除去氯气中混有的HCl的装置，
故答案为：除去氯气中混有的HCl；
（5）氯气密度大于空气密度，氨气密度小于空气密度，所以为了使二者能够快速且充分混合，应通入C装置的两根导管左边较长、右边较短；
故答案为：使密度大的氯气与密度小的氨气能够快速且充分混合，反应更迅速；
（6）氨气和氯化氢气体反应生成白烟氯化铵，另一生成物是空气的主要成分之一，根据元素守恒知，另一种物质是氮气，所以反应方程式为：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl，反应中氯气中的0价的Cl→Cl^-，氨气中+3价的N→NH₄Cl，电子转移方向和数目为，
故答案为：；
（7）未反应的氯气能和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以尾气中的氯气可用氢氧化钠溶液吸收，
故答案为：将尾气通过一倒置的漏斗通入盛有NaOH溶液的烧杯中．

点评 本题考查气体的制备和性质实验，综合考查了氯气、氨气的制备和性质，熟悉气体制备原理是解题关键，题目难度中等．