Question

三氯化氮是液氯等生產(chǎn)過程中能引起爆炸的一種化合物。由原鹽、生產(chǎn)用水中含有的氮氫化合物―――氨隨鹽水進入電解槽它在電解過程中，與電解產(chǎn)物氯氣反應或者是用水洗滌氯氣而生成。由于它易分解并釋放出大量氣體而易發(fā)生爆炸事故。在液氯生產(chǎn)過程中，當NCl₃質(zhì)量分數(shù)（指NCl₃的質(zhì)量占氯氣和NCl₃的總質(zhì)量的百分比）超過5％時即有爆炸的危險。

⑴在氯化銨遇到Cl₂時，當ＰＨ值＜5時，生成三氯化氮的化學方程式：                        。

⑵NCl₃爆炸時生成N₂和C1₂。已知24．1g NCl₃發(fā)生上述反應時放出的熱量為91.2KJ，則標準狀況下2.24LCl₂生成時能放出熱量      KJ。

⑶某氯堿廠為測氯氣中三氯化氮的含量，將樣品先用內(nèi)盛15．0 mL鹽酸試劑的吸收管吸收NCl₃（NCl₃+HCl→NH₄Cl+C1₂，未配平），然后用內(nèi)盛400 mL 30．0％（ρ=1．22g／cm³）工業(yè)氫氧化鈉吸收瓶吸收氯氣，堿吸收瓶吸收后質(zhì)量增加77.1g。三氯化氮吸收管內(nèi)的氯化銨經(jīng)儀器測定：其中NH₄⁺質(zhì)量為0．405g。試求該樣品中NCl₃的質(zhì)量分數(shù)，該樣品是否安全?（請寫出計算過程）

Answer 1

⑴NH₄Cl+3C1₂=NCl₃+4HCl。⑵15.2KJ；⑶3.62%。樣品是安全的。

錯解分析:本題最容易錯的是最后一問求溶液的質(zhì)量時誤把77.1g作為氯氣的質(zhì)量來求NCl₃的質(zhì)量分數(shù)。

解題指導:氯化銨遇到Cl₂,由題意得產(chǎn)物NCl₃可知另一種產(chǎn)物是HCl。寫出反應式為NH₄Cl+3C1₂=NCl₃+4HCl。 48.2g NCl₃的物質(zhì)的量為0.4mol．則1mol NCl₃燃燒放出熱量為91.2/0.4=228kJ。寫出熱化學方程式為2NCl₃(l)==N₂(g) + 3Cl₂(g)；△H= －456kJ/mol ，根據(jù)Cl₂的體積可求出(456kJ/mol/3)×2.24/22.4 =15.2KJ。 n(NH₄⁺) = n(NH₄Cl) =0．405g /18g?mol= 0.0225mol，由反應NCl₃+4HCl ==NH₄ Cl + 3Cl₂可知： m (NCl₃) = 0.0225mol×120.5g/mol =2.715g。反應生成的Cl₂的質(zhì)量為：0.0225mol×3×71g/mol =4.8g。原Cl₂的質(zhì)量為：77.1g 4.8g = 72.3g。NCl₃的質(zhì)量分數(shù)為：2.715g/( 72.3g+2.715g)×100% = 3.62%＜4%。所以該樣品是安全的。