Question

某學(xué)生利用以下裝置探究純凈干燥的氯氣與氨氣之間的反應(yīng)．

回答下列問題：
（1）根據(jù)下列所給試劑，選擇制取氨氣的裝置是（填對應(yīng)字母）

A

；寫出制備氯氣的離子反應(yīng)方程式

MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O

．
二氧化錳、堿石灰、濃鹽酸、濃氨水、燒堿、生石灰
（2）已知，E裝置是用于使純凈干燥的氯氣與氨氣發(fā)生反應(yīng)的裝置，試說明該裝置的設(shè)計(jì)意圖：

將比空氣輕的氨氣從長管口f進(jìn)入，比空氣重的氯氣從短管口g進(jìn)入，使反應(yīng)氣體逆流接觸充分反應(yīng)，中間導(dǎo)管用于排出空氣以減少內(nèi)部壓力

．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，所選裝置的連接順序?yàn)椋ㄌ钛b置的接口字母）：

a

接

d

，

e

接（ f ），（ g ）接

h

，

i

接

j

，

k

接

b

；其中，G裝置的作用是

除去C1₂中的HCl氣體

．
（4）氯氣和氨氣在常溫下相混合就會發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)�，該反�?yīng)的化學(xué)方程式為：

3C1₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂

；其中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是

3：2

．
（5）請你評價此套裝置有何缺點(diǎn)

缺少尾氣處理裝置，造成空氣污染

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)提供的藥品，應(yīng)用濃氨水和堿石灰或生石灰反應(yīng)制備氨氣，可用A裝置，實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣；
（2）由于氨氣的密度小，氯氣的密度大，密度小氨氣的從長管進(jìn)入向上擴(kuò)散，密度大的氯氣從短管進(jìn)入向下擴(kuò)散，這樣能較快的充分的混合；
（3）裝置A制取氨氣，可用濃氨水與堿石灰（或燒堿或生石灰等），B裝置中盛放的堿石灰，用來干燥氨氣；G裝置中盛放的飽和食鹽水，用來除去氯氣中混有的氯化氫氣體；根據(jù)氣體的制備、除雜、混合反應(yīng)的順序安裝反應(yīng)裝置；
（4）氯氣和氨氣在常溫下相混合就會發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為3C1₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，根據(jù)化合價的變化判斷氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比；
（5）氯氣和氨氣都污染空氣，不能直接排放到空氣中，應(yīng)有尾氣處理裝置．

解答：解：（1）根據(jù)提供的藥品，應(yīng)用濃氨水和堿石灰或生石灰反應(yīng)制備氨氣，可用A裝置，實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，反應(yīng)的離子方程式
為MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O，故答案為：A； MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O；
（2）由于氨氣的密度小，氯氣的密度大，密度小氨氣的從長管進(jìn)入向上擴(kuò)散，密度大的氯氣從短管進(jìn)入向下擴(kuò)散，這樣能較快的充分的混合，具體操作為將比空氣輕的氨氣從長管口f進(jìn)入，比空氣重的氯氣從短管口g進(jìn)入，使反應(yīng)氣體逆流接觸充分反應(yīng)，中間導(dǎo)管用于排出空氣以減少內(nèi)部壓力，
故答案為：將比空氣輕的氨氣從長管口f進(jìn)入，比空氣重的氯氣從短管口g進(jìn)入，使反應(yīng)氣體逆流接觸充分反應(yīng)，中間導(dǎo)管用于排出空氣以減少內(nèi)部壓力；
（3）裝置A制取氨氣，可用濃氨水與堿石灰（或燒堿或生石灰等），B裝置中盛放的堿石灰，用來干燥氨氣；G裝置中盛放的飽和食鹽水，用來除去氯氣中混有的氯化氫氣體；F裝置用來干燥氯氣，然后在E中混合反應(yīng)，則連接順序?yàn)閍接d，e接f，g接h，i接j，k接b，
故答案為：a；d；e；h；i；j；k；b；除去C1₂中的HCl氣體；
（4）氯氣和氨氣在常溫下相混合就會發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為3C1₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，由化合價的變化可以看出，當(dāng)3mol氯氣參加反應(yīng)時，有2mol氨氣被氧化，所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2，
故答案為：3C1₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂；3：2；
（5）氯氣和氨氣都污染空氣，不能直接排放到空氣中，實(shí)驗(yàn)缺少尾氣處理裝置，
故答案為：缺少尾氣處理裝置，造成空氣污染．

點(diǎn)評：本題考查氣體的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，題目難度中等，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)步驟，特別是實(shí)驗(yàn)儀器的連接順序，為易錯點(diǎn)．