Question

8．化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行某些氣體的制備、性質(zhì)等實(shí)驗(yàn)（圖中夾持裝置有省略）

請回答下列問題：
（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置，用MnO₂和濃鹽酸制備純凈、干燥的Cl₂，可選用的發(fā)生、凈化裝置連接順序?yàn)锳→E→接E，第一個(gè)E裝置的藥品是飽和食鹽水．
（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置，為制備干燥NH₃，可選用的發(fā)生、凈化裝置為C接D．其中發(fā)生裝置中可以選用的藥品為a（填選項(xiàng)字母）
a．堿石灰和濃氨水    b．濃H₂SO₄和濃氨水    c．堿石灰和氯化銨    d．生石灰和氯化銨
（3）一定條件下，Cl₂ 與CH₄在裝置F中發(fā)生反應(yīng)，其有機(jī)物有CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃和CCl₄．（填化學(xué)式）
（4）利用裝置F可探究Cl₂和NH₃的反應(yīng)．
已知Cl₂與NH₃可發(fā)生反應(yīng)：3Cl+2NH₃=N₂+6HCl，實(shí)驗(yàn)時(shí)打開開關(guān)1、3，關(guān)閉2，先向燒瓶中通入Cl₂，然后關(guān)閉1、3，打開2，向燒瓶中緩慢通入一定量的NH₃．
①不能先通入NH₃的原因：氨氣易溶于水，如果先通入氨氣，容易產(chǎn)生噴泉，對實(shí)驗(yàn)造成干擾．
②試驗(yàn)一段時(shí)間后燒瓶內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象為：黃綠色逐漸變淺甚至消失，有白煙產(chǎn)生．
③裝置F中燒杯內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
④請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案（操作過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）鑒定燒瓶內(nèi)最終固體產(chǎn)物的陽離子，其方案為：取少量固體于試管中，加入適量濃NaOH溶液并加熱，在管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)；[或用蘸有濃鹽酸（或濃硝酸）的玻璃棒放在試管口，若有白煙生成]．．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室用加熱固體二氧化錳、濃鹽酸制取氯氣，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依次通過盛有飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸除去水蒸氣；
（2）濃氨水與生石灰不需要加熱產(chǎn)生氨氣，要制取氨氣應(yīng)連接盛有堿石灰的干燥管干燥氨氣；
（3）甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成產(chǎn)物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳；
（4）氨氣易溶于水，如果先通入氨氣，容易產(chǎn)生噴泉，對實(shí)驗(yàn)造成干擾，實(shí)驗(yàn)時(shí)打開開關(guān)1、3，關(guān)閉2向燒瓶中通入氯氣，然后關(guān)閉1、3，打開2，向燒瓶中緩慢通入一定量的氨氣，實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后燒瓶內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，反應(yīng)生成氯化銨；裝置F中氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；可根據(jù)銨根離子與堿反應(yīng)生成氨氣的方法檢驗(yàn)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用加熱固體二氧化錳、濃鹽酸制取氯氣，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依次通過盛有飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸除去水蒸氣，所以可選用的發(fā)生、凈化裝置為A接E、接E，第一個(gè)E裝置的藥品是飽和食鹽水；
故答案為：A；飽和食鹽水；
（2）C裝置是不需要加熱制備氨氣的裝置，濃氨水以揮發(fā)，滴入生石灰即可產(chǎn)生氨氣，制取干燥氨氣可以用堿石灰干燥氨氣；為制取干燥氨氣，可將裝置C連接D點(diǎn)的干燥的氨氣，裝置C中的燒瓶內(nèi)固體宜選用堿石灰或者生石灰；
故答案為：C；D； a；
（3）甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成產(chǎn)物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，化學(xué)式為：CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃和CCl₄；
故答案為：CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃和CCl₄；
（4）①氨氣易溶于水，如果先通入氨氣，容易產(chǎn)生噴泉，對實(shí)驗(yàn)造成干擾；
故答案為：氨氣易溶于水，如果先通入氨氣，容易產(chǎn)生噴泉，對實(shí)驗(yàn)造成干擾；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)打開開關(guān)1、3，關(guān)閉2向燒瓶中通入氯氣，然后關(guān)閉1、3，打開2，然后關(guān)閉1、3，打開2，向燒瓶中緩慢通入一定量的氨氣，實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，反應(yīng)消耗氯氣，所以燒瓶內(nèi)出現(xiàn)黃綠色逐漸變淺甚至消失，有白煙產(chǎn)生；
故答案為：黃綠色逐漸變淺甚至消失，有白煙產(chǎn)生；
③裝置F中氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
④檢驗(yàn)銨根離子，可取少量固體于試管中，加入適量濃NaOH溶液并加熱，在管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)，[或用蘸有濃鹽酸（或濃硝酸）的玻璃棒放在試管口，若有白煙生成]，證明固體中有NH₄⁺，
故答案為：取少量固體于試管中，加入適量濃NaOH溶液并加熱，在管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)；[或用蘸有濃鹽酸（或濃硝酸）的玻璃棒放在試管口，若有白煙生成]；

點(diǎn)評 本題考查綜合考查物質(zhì)的性質(zhì)，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目涉及氨氣、氯氣、乙烯氣體的制備及性質(zhì)的檢驗(yàn)，熟悉制備原理和物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．