Question

10．某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应．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MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）装置A的烧瓶中可装试剂生石灰或固体氢氧化钠．
（3）B装置的名称是干燥管；E装置的作用除去氯气中的氯化氢．
（4）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合．
（5）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一．请写出反应的化学方程式：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl．
当有a mol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则伏加德罗数常数为（用含a、b的代数式表示）$\frac{b}{2a}$mol^-1
（6）从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？在G连接导管直接通入盛有烧碱的烧杯中．

Answer 1

分析 探究氯气与氨气之间的反应．其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置，装置A是制备氨气的发生装置，通过碱石灰干燥得到纯净干燥的氨气，装置F是制备氯气的发生装置，制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气，得到纯净干燥的氯气，氯气和过量氨气在装置C中混合发生反应生成氯化铵和氮气；
（1）氯气的实验室制备方法：浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应来制取；
（2）将浓氨水滴加到生石灰或固体氢氧化钠上可以产生氨气；
（3）根据干燥管的特点以及氯化氢气体极易溶于饱和食盐水中的知识来回答；
（4）根据氨气和氯气的密度大小以及保证二者充分混合的方法来回答；
（5）过量的氯气可以和氨气之间反应生成氮气和氯化铵，根据公式n=$\frac{N}{{N}_{A}}$来计算回答；
（6）氯气是酸性气体，可以和强碱氢氧化钠之间发生反应．

解答 解：（1）氯气的实验室制备方法：浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应来制取，反应的实质是：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）将浓氨水滴加到生石灰或固体氢氧化钠上可以产生氨气，所以装置A的烧瓶中可装试剂是生石灰或固体氢氧化钠，
故答案为：生石灰或固体氢氧化钠；
（3）B装置的名称是干燥管，E装置中的饱和食盐水可以将氯气中的氯化氢吸收，氯气不溶于其中，但是氯化氢在其中的溶解度较大，
故答案为：干燥管；除去氯气中的氯化氢；
（4）氨气密度比氯气的小，通入C装置的两根导管左边较长（导氨气）、右边较短（导氯气），可以保证二者充分混合，
故答案为：使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合；
（5）过量的氯气可以和氨气之间反应生成氮气和氯化铵，即3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl，当有3mol氯气参加反应时，转移的电子为6mol，当有a mol氯气参加反应时，转移的电子为2a mol，个数是N=2a•N_A=b，所以N_A=$\frac{N}{2a}$=$\frac{b}{2a}$mol^-1，
故答案为：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl，$\frac{b}{2a}$mol^-1；
（6）氯气是酸性气体，可以和强碱氢氧化钠之间发生反应，可以用氢氧化钠进行尾气处理，
故答案为：在G连接导管直接通入盛有烧碱的烧杯中．

点评 本题考查学生氯气的化学性质以及氨气的实验室制备等方面的知识，属于综合实验考查，难度不大．