Question

17．氯气用于自来水的杀菌消毒，但在消毒时会产生一些负面影响，因此人们开始研究一些新型自来水消毒剂．某学习小组查阅资料发现NCl₃可作为杀菌消毒剂，该小组利用下图所示的装置制备NCl₃，并探究NCl₃的漂白性．NCl₃的相关性质如下：

物理性质	制备原理	化学性质
黄色油状液体 熔点为-40℃，沸点为71℃ 不溶于冷水，易溶于有机溶剂 密度为1.65g/mL	Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应	95℃爆炸，热水中发生水解

回答下列问题：
（1）根据实验目的，接口连接的顺序为1、4、5、2、3、6、7、10、9、8．
（2）C装置中盛放的试剂为饱和食盐水； E装置中盛放的试剂为NaOH溶液．
（3）A装置中发生反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（4）B装置中发生反应的化学方程式为3Cl₂+NH₄Cl═NCl₃+4HCl，当B装置蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后，关闭接口2处的活塞，控制水浴加热的温度为71～95℃．
（5）当E装置的锥形瓶内有黄色油状液体出现时，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上，不褪色；若取该液体滴入热水中，片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上，先变蓝后褪色，写出该油状液体与热水反应的化学方程式NCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3HClO+NH₃_．

Answer 1

分析 （1）（2）A装置制备氯气，制备的氯气中含有HCl、水蒸气，用饱和食盐水除去HCl，B装置中Cl₂与NH₄Cl水溶液在低温下反应得到NCl₃，加热蒸馏，再冷凝收集NCl₃，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染空气．
（3）A装置中利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水；
（4）B装置中Cl₂与NH₄Cl水溶液在低温下反应得到NCl₃，还生成HCl；加热蒸馏出NCl₃，NCl₃的沸点为71℃，在95℃爆炸，可知控制蒸馏温度；
（5）E装置的锥形瓶内有黄色油状液体为NCl₃，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上，不褪色，说明NCl₃没有漂白性，若取该液体滴入热水中，NCl₃发生水解，片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上，先变蓝后褪色，说明有碱性物质与强氧化性物质生成，水解应生成氨气与HClO．

解答 解：（1）A装置制备氯气，制备的氯气中含有HCl、水蒸气，用饱和食盐水除去HCl，B装置中Cl₂与NH₄Cl水溶液在低温下反应得到NCl₃，加热蒸馏，再冷凝收集NCl₃，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染空气，故仪器接口连接的顺序为：1、4、5、2、3、6、7、10、9、8，
故答案为：1、4、5、2、3、6、7、10、9、8；
（2）C装置中盛放饱和食盐水，吸收除去HCl，E装置中盛放氢氧化钠溶液，吸收氯气，防止污染空气，
故答案为：饱和食盐水；NaOH溶液；
（3）A装置中利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水，反应离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）B装置中Cl₂与NH₄Cl水溶液在低温下反应得到NCl₃，还生成HCl，反应方程式为：3Cl₂+NH₄Cl═NCl₃+4HCl；加热蒸馏出NCl₃，NCl₃的沸点为71℃，在95℃爆炸，可知控制蒸馏温度为71～95℃，
故答案为：3Cl₂+NH₄Cl═NCl₃+4HCl；71～95℃；
（5）E装置的锥形瓶内有黄色油状液体为NCl₃，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上，不褪色，说明NCl₃没有漂白性，若取该液体滴入热水中，NCl₃发生水解，片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上，先变蓝后褪色，说明有碱性物质与强氧化性物质生成，水解应生成氨气与HClO，反应方程式为：NCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3HClO+NH₃，
故答案为：NCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3HClO+NH₃．

点评 本题考查物质制备与性质探究实验，关键是理解原理和各装置作用，注意对题目信息获取与迁移应用，有利于培养学生的实验能力、分析能力，难度中等．