Question

利用如图装置探究氯气和氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为较纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式为                                 。
（2）装置A中的烧瓶内固体宜选用           （选填以下选项的代号）
A．碱石灰     B．生石灰   C．二氧化硅    D．五氧化二磷   E．烧碱
（3）按A接B接C；F接E接D接C，请在各虚线框内画上合适的装置图并注明所装试剂名称：

（4）在C中观察到大量白烟，同时产生一种气体单质，该反应的化学方程式为       ，反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为             。设计一个实验方案鉴定该固体是氯化铵（要求写出操作、现象及结论）：                             。
（5）从装置C的G处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理：             

Answer 1

（15分）（1）MnO₂＋4H^＋＋2Cl^－Mn^2＋＋Cl₂↑＋2H₂O  （2分）（2）ABE （3分）
（3）（见右图）（3分）
（4）3Cl₂＋8NH₃＝6NH₄Cl＋N₂；3∶2 （各2分）；取适量该白色固体与浓氢氧化钠溶液共热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；另取适量该白色固体，溶于水后加入硝酸银溶液，产生不溶于硝酸的白色沉淀  （2分）
（5）将尾气通过一倒置的漏斗通入盛有NaOH溶液的烧杯中（1分）

解析试题分析：（1）F装置是制备氯气的，浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式是MnO₂＋4H^＋＋2Cl^－Mn^2＋＋Cl₂↑＋2H₂O。
（2）装置A是制备氨气的，氨水中存在电离平衡NH₃·H₂ONH₄^＋＋OH^－，碱石灰、生石灰和烧碱溶于水放出热量，且增大溶液中OH^－的浓度，促使平衡向逆反应方向移动 进而放出氨气。二氧化硅不溶于水，五氧化二磷虽然溶于水时放热，但溶液显酸性，得不到氨气。因此正确的答案选A、B、E。
（3）氨气中混有水蒸气，氨气是碱性气体，要除去水蒸气只能用碱性物质；制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢极易溶于水，氯气也能溶于水，所以不能用水除去氯化氢气体；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，食盐水中含有氯离子，能抑制氯气的溶解，所以要想除去氯气中的氯化氢应该选择饱和食盐水；水蒸气常用浓硫酸除去，因此正确的连接是。
（4）在C中观察到大量白烟，同时产生一种气体单质，白烟应该是氯化铵，单质应该是氮气。这说明氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气，反应的化学方程式是8NH₃+3C1₂＝6NH₄C1+N₂；根据方程式可知，氮元素的化合价从－3价升高到0价，氯元素的化合价从0价降低到－1价，所以根据电子的得失守恒可知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为3∶2；氯化铵中含有氯离子和铵根离子，氯离子用硝酸酸化的硝酸银溶液检验；氨气用紫色石蕊试纸检验；检验方法为：将固体在烧杯中溶解，用试管取少量溶液，然后滴加少量硝酸酸化的AgNO₃溶液，有白色沉淀产生，证明有C1^-；用试管取少量溶液，加入浓烧碱溶液，加热，再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，红色石蕊试纸变蓝证明有NH₄⁺。
（5）氯气属于大气污染物，需要尾气处理，正确的的操作应该是将尾气通过一倒置的漏斗通入盛有NaOH溶液的烧杯中。
考点：考查氯气和氨气的制备；气体的净化与尾气处理；离子的检验以及氧化还原反应方程式的书写和计算等