题目内容

10．某化学兴趣小组的同学查阅资料得知：在有水蒸气存在的条件下，Cl2和NH3常温下可发生置换反应．根据所学知识设计如下的实验装置：

回答下列问题：
（1）Cl2和NH3发生置换反应的化学方程式：3Cl2+2NH3=6HCl+N2
（2）先打开D中分液漏斗的活塞，待B瓶中充满黄绿色气体后，再打开A中分液漏斗的活塞，片刻后看到B瓶中的现象为B瓶中气体颜色不断变浅，然后又白烟生成
（3）D中发生反应的离子方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；洗气瓶C的作用是除去氯气中的氯化氢；烧瓶A中生石灰的作用是①生石灰和水反应放出大量的热，使平衡NH3 +H2O NH3•H2O朝向生成氨气的方向进行；
②生石灰与水反应生成的强碱增大了溶液中的氢氧根离子的浓度，使平衡NH4++OH- NH3•H2O NH3 +H2O；
③生石灰消耗一部分水，导致浓氨水的浓度增大，促使平衡 NH3•H2O NH3 +H2O朝向生成氨气的方向进行；
（4）有同学认为从环保角度考虑，B瓶中设计时有不妥之处，请指出：B瓶中的氯气、氨气或者氯化氢气体可能从E导管逸出造成空气污染．

分析 （1）氯气与氨气反应生成氮气和氯化氢；
（2）氯气为黄绿色，氯气与氨气发生氧化还原反应，生成氯化铵固体颗粒；
（3）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，应除去；依据生石灰与水反应放热，生成碱，结合氨气与水反应、一水合氨电离平衡的移动解答；
（4）氨气、氯气、氯化氢都能引起污染，需要进行尾气处理；

解答 解：（1）氯气与氨气反应生成氮气和氯化氢，方程式：3Cl2+2NH3=6HCl+N2；
故答案为：3Cl2+2NH3=6HCl+N2；
（2）氯气为黄绿色，氯气与氨气发生氧化还原反应，生成氯化铵固体颗粒，所以会看到：B瓶中气体颜色不断变浅，然后又白烟生成；
故答案为：B瓶中气体颜色不断变浅，然后又白烟生成；
（3）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中的溶解度不大，可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢；
简易制备氨气中，生石灰的作用：
①生石灰和水反应放出大量的热，使平衡NH3 +H2O   NH3•H2O朝向生成氨气的方向进行，
②生石灰与水反应生成的强碱增大了溶液中的氢氧根离子的浓度，使平衡NH4++OH-   NH3•H2O  NH3 +H2O；
③生石灰消耗一部分水，导致浓氨水的浓度增大，促使平衡 NH3•H2O  NH3 +H2O朝向生成氨气的方向进行；
故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；除去氯气中的氯化氢；
①生石灰和水反应放出大量的热，使平衡NH3 +H2O   NH3•H2O朝向生成氨气的方向进行，
②生石灰与水反应生成的强碱增大了溶液中的氢氧根离子的浓度，使平衡NH4++OH-   NH3•H2O  NH3 +H2O；
③生石灰消耗一部分水，导致浓氨水的浓度增大，促使平衡 NH3•H2O  NH3 +H2O朝向生成氨气的方向进行；
（4）氨气、氯气、氯化氢都能引起污染，需要进行尾气处理，所以B瓶设计不足之处为：B瓶中的氯气、氨气或者氯化氢气体可能从E导管逸出造成空气污染；
故答案为：B瓶中的氯气、氨气或者氯化氢气体可能从E导管逸出造成空气污染．

点评 本题考查了氯气、氨气的制备及性质的检验，熟知制备原理和物质的性质是解题关键，题目难度不大．

练习册系列答案
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7．下列反应属于取代反应的是（　　）
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5．下列实验装置图正确的是（　　）
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