题目内容

3．某学生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）装置F中发生反应的离子方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（2）装置A中的烧瓶内固体可选用ABE（选填以下选项的代号）．
A．碱石灰　B．生石灰　C．二氧化硅　D．五氧化二磷  E．烧碱
（3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：BⅠ，DⅡ，EⅢ．（均填编号）
（4）氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气，装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计实验方案鉴定该固体就是氯化铵：取一定量该固体加水溶解，将该溶液分成两份于试管中，向其中一份中加入NaOH溶液，加热，生成的气体能使红色石蕊试纸变红，说明含NH4+；
向另一份溶液中加入HNO3酸化，然后加入AgNO3，出现白色沉淀，说明含Cl-；
通过上述现象即可证明该固体是氯化铵．
（5）从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中．

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
（2）浓氨水易挥发，生石灰、氢氧化钠溶于水放出大量的热，能够促进氨水的挥发；
（3）根据杂质的性质选择除杂装置及除杂试剂；
（4）氨气与氯气反应生成氮气和氯化氢，过量的氨气又能够与氨气发生反应生成氯化铵固体，所以其阳离子可能为氨根离子，检验氨根离子的存在通常可以加碱生成氨气，借助氨气能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝检验；
氯离子能够与硝酸银生成不溶于硝酸的白色沉淀，据此检验氯离子存在；
（5）氨气、氯气、氯化氢都能够污染空气，氨气易溶于水，氯气、氯化氢能够与氢氧化钠溶液反应，所以可以用氢氧化钠溶液进行尾气处理．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，反应的离子方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）碱石灰为氢氧化钠、氧化钙的混合物，生石灰、氢氧化钠溶于水放出大量的热，而氨水在加热条件下更易挥发，将浓氨水逐滴滴加到生石灰或者氢氧化钠或者碱石灰上可以制备氨气，二氧化硅不溶于水，五氧化二磷与氨水反应，不能用来制备氨气，
故选：A、B、E；
（3）氨气中混有水蒸气，氨气是碱性气体，要除去水蒸气只能用碱性物质，故B选Ⅰ；制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢极易溶于水，氯气也能溶于水，所以不能用水除去氯化氢气体；氯气和 水反应生成盐酸和次氯酸，食盐水中含有氯离子，能抑制氯气的溶解，所以要想除去氯气中的氯化氢E应选Ⅲ；水蒸气常用浓硫酸除去，故D选Ⅱ；
故答案为：Ⅰ；Ⅱ；Ⅲ；
（4）氨气与氯气反应生成氮气和氯化氢，过量的氨气又能够与氨气发生反应生成氯化铵固体，所以其阳离子可能为氨根离子，氨根离子的检验方法为：取固体适量，加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，可证明阳离子为氨根离子；
故答案为：取固体适量，加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，可证明阳离子为氨根离子；
向另一份溶液中加入HNO3酸化，然后加入AgNO3，出现白色沉淀，说明含Cl-；
故答案为：取一定量该固体加水溶解，将该溶液分成两份于试管中，向其中一份中加入NaOH溶液，加热，生成的气体能使红色石蕊试纸变红，说明含NH4+；
向另一份溶液中加入HNO3酸化，然后加入AgNO3，出现白色沉淀，说明含Cl-；
通过上述现象即可证明该固体是氯化铵；
（5）氨气、氯气、氯化氢都能够污染空气，氨气易溶于水，氯气、氯化氢能够与氢氧化钠溶液反应，所以可以用氢氧化钠溶液进行尾气处理；
故答案为：将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中．

点评 本提考查了氨气、氯气的制备和二者性质的检验，熟悉制备原理、各仪器的作用是解题关键，注意氨根离子检验方法，为高频考点，题目难度不大．

练习册系列答案
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18．工业上把水煤气中的混合气体处理后，获得较纯的H2用于合成氨：N2（g）+3H2（g）$\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol，某同学在不同实验条件下模拟化工生产进行实验，N2浓度随时间变化如图1：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为：使用催化剂．
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在图2画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图．
19．对一定量气体体积的探究．
已知1 mol不同气体在不同条件下的体积．
 化学式条件 1mol气体体积 
 H20℃，101kPa 22.4 
 O20℃，101kPa 22.4
 CO0℃，101kPa 22.4
 H20℃，202kPa 11.2 
 CO20℃，202kPa 11.2
 N2 273℃，202kPa 22.4
 NH3273℃，202kPa 22.4
（1）从上表分析得出的结论：①1 mol任何气体在标准状况下的体积都约为22.4L．
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定（填“一定”、“一定不”或“不一定”）相等．
（2）理论依据：相同条件下，1mol任何气体的体积几乎相等，原因是：①分子大小相同，②分子间距相同．
（3）应用：在标准状况下，48g O3的体积为多少升？（写出计算过程）
16．标准状况下，将11.2L O2、11g CO2、0.25mol N2混合，该混合气体的体积为（　　）
A．22.4LB．2.24LC．44.8LD．22.45L
3．含3.01×1023个CO2分子的二氧化碳在标准状况下的体积约为11.2L，标准状况下33.6L氯化氢中含有9.03×1023个HCl分子．
8．己二酸是一种重要的有机二元酸，主要用于制造尼龙、泡沫塑料及润滑剂和增塑剂等，用途十分广泛．己二酸的传统、绿色合成法原理分别如图1：

绿色合成流程如下：
在100mL三颈烧瓶中加入2.00g催化剂（钨酸钠和草酸合成），34.0mL 30%的H2O2和磁子．室温下搅拌15-20min后，加入6.00g环己烯．搭好回流装置（见图2），继续快速剧烈搅拌并加热回流．反应过程中回流温度将慢慢升高，回流l.5h后，得到热的合成液．
注：①己二酸：白色晶体，熔点153.0-153.1℃，易溶于酒精；环己烯：无色液体，不溶于水，溶于乙醇．
②几种物质在水中的溶解度曲线如图3：
（1）对比传统与绿色制备的原理，传统制各方法被淘汰的主要原因是：浓硝酸具有强腐蚀性，对设备腐蚀严重，反应中会生成有毒的氮氧化物，污染环境．
（2）绿色合成时，请解释必须快速剧烈搅拌的原因是：环己烯不溶于水，快速搅拌有利于反应物充分接触，加快反应速率．
（3）抽滤时必须用到的仪器：抽气泵、安全瓶、吸滤瓶、布氏漏斗、橡胶塞、橡皮塞、导管等，指出吸滤瓶与普通锥形瓶除规格以外的两点不同之处：吸滤瓶带有支管、吸滤瓶瓶壁比锥形瓶厚．
（4）从热合成液中分离得到己二酸固体的步骤：冷却结晶，抽滤，洗涤，干燥，称量．请你选择合适的洗涤剂：B．
A．蒸馏水    B．冰水混合物    C．乙醇    D．滤液
（5）回收未反应完的环己烯的方法是：分液；
（6）用毛细管分别取传统法和绿色法制备产品的酒精溶液，分别点于离滤纸条末端1cm处，做层析实验，显色后如图4所示：由实验可知：传统法制得的产品纯度比绿色法高．
15．某同学在实验报告中记录下列数据，其中正确的是（　　）
A．用25mL量筒量取12.36mL盐酸
B．用托盘天平称量8.75g食盐
C．用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.5
D．配制240mL溶液选用250mL的容量瓶
12．利用如图所示实验（部分装置）收集氯气并验证氯气的性质：

（1）A为Cl2的发生装置．若制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，与之对应的A装置是b（填写装置的序号）．

（2）利用D中的广口瓶收集氯气，如何在装置图中完善D装置（将虚线表示的一根或两根导管改为实线，也可都不改）左边改为实线．
（3）写出装置E中反应的离子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（4）有同学认为图中E装置容易倒吸，应该加入一防倒吸装置，防倒吸装置应该加到D、E之间．
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①将烧杯中的溶液转移至500mL 容量瓶中 ②称量KCl 固体 ③向容量瓶中加蒸馏水至刻度线 ④计算所需KCl的质量 ⑤将KCl加入100mL 烧杯中，并加适量水
（1）④计算所需要KCl 的质量为7.5g；
（2）实验的先后顺序应为④②⑤①③（填写序号）；
（3）在 ①实验中，为防止溶液溅出，应采取的措施是玻璃棒引流；
（4）在进行 ③的实验操作时应注意的问题是避免加水超过刻度线；
（5）在进行 ⑤时，为了加快溶解速率，可以采取的措施是玻璃棒搅拌．
（6）配制溶液时，下列实验操作会使配制溶液浓度偏高的是B
A．容量瓶内有水，未经过干燥处理
B．定容时，俯视刻度线
C．移液完成后，溶解KCl的烧杯未用蒸馏水洗涤
D．定容后倒转容量瓶几次，发现液体最低点低于刻度线，再补加几滴水到刻度线．

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