Question

【題目】有資料顯示過量的氨氣和氯氣在常溫下可合成巖腦砂(主要成分為NH4Cl)，某實驗小組對該反應(yīng)進行探究，并對巖腦砂進行元素測定。回答下列問題:

I．巖腦砂的制備

（1）該實驗中用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制取所需氯氣，寫出該反應(yīng)的離子方程式____________

（2）確定上述裝置的合理連接順序:a→____→ef←___(用小寫字母和箭頭表示，箭頭方向與氣流方向一致)。

（3）裝置F中試劑的作用為___________

（4）裝置D處有兩個明顯的不足之處，其中之一為:導(dǎo)管太細，生成的氯化銨固體可能會堵塞導(dǎo)管，之二為:___________。

II．巖腦砂中元素的測定：準(zhǔn)確稱取ag巖腦砂，與足量的氧化銅混合加熱，利用右圖裝置測定巖腦砂中氮元素和氯元素的質(zhì)量之比。充分加熱后，G中產(chǎn)生紅色固體，H、I裝置質(zhì)量增加，K中收集到無色氣體。

（5）寫出G中發(fā)生反應(yīng)的方程式______________________________________________

（6）若沒有H裝置，會導(dǎo)致測量值_____________（填“偏高”，“偏低”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O →dchg←ji←b 除Cl2中的HCl無尾氣處理裝置2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑+3H2O偏低

【解析】

I(1)實驗室采用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制備氯氣，離子反應(yīng)方程式為：MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)裝置A為制備氨氣，裝置B用于制備氯氣，裝置C用于干燥氨氣，裝置D用于氨氣與氯氣混合，因為氯氣的密度比氨氣的大，所以e口通氨氣，f口通氯氣，裝置E用于干燥氯氣，裝置F用于除去制備氯氣中的氯化氫雜質(zhì)，因此應(yīng)放飽和食鹽水，所以連接順序應(yīng)為→dc →ef← hg←ji←b；

(3)實驗室采用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制的備氯氣中混有氯化氫氣體，應(yīng)先除去氯化氫雜質(zhì)，裝置F用于除去氯氣中的氯化氫雜質(zhì)；

(4)氯氣有毒，需要進行尾氣處理，可采用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，因此本實驗還缺少尾氣處理裝置；

II(5)根據(jù)題意可知反應(yīng)物為氯化銨和氧化銅，反應(yīng)后產(chǎn)生紅色固體應(yīng)為銅單質(zhì)，產(chǎn)生不溶于水的無色氣體應(yīng)為氮氣，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中得失電子守恒和質(zhì)量守恒可知反應(yīng)方程式為：2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑+3H2O；

(6)濃硫酸用于吸收產(chǎn)生的水，而氯化氫和水均能被堿石灰吸收，如果沒有濃硫酸會導(dǎo)致測定氯化氫質(zhì)量偏大，氯元素質(zhì)量偏高，因此導(dǎo)致測定氮元素質(zhì)量偏低，最終導(dǎo)致氮元素和氯元素的質(zhì)量之比偏低。