分析 NH4Cl溶液中加入盐酸进行电解得到NCl3,结合元素守恒可知,生成的气体A为H2,NCl3溶液中加入NaClO2溶液,得到ClO2与气体B,气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则B为NH3.
(1)由上述分析可知,电解发生反应:NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NCl3+3H2↑;实验室用氯化铵与氢氧化钙在加热条件下制备氨气,反应生成氯化钙、氨气与水;
由题目信息可知,NCl3极易爆炸,尽量用稀有气体进行稀释,在热水中易分解,电解中应注意:控制好生成NCl3的浓度,控制好反应温度;
(2)NCl3与NaClO2按物质的量之比为1:6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2与NH3,由氢元素守恒可知,有水参加反应,1molNCl3得到1molNH3,由ClO2-、ClO2中Cl原子与O原子之比均为1:2,结合电荷守恒可知,反应还生成NaCl与NaOH;
(3)①碘反应完毕,加入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液蓝色褪去;
②ClO2与I-反应得到Cl-与I2,由电子转移守恒及已知反应,可得关系式:2ClO2~5I2~10S2O32-,据此计算V1 mL试样中ClO2的物质的量,进而计算100mL溶液中ClO2的物质的量,再结合m=nM计算原10mL溶液中ClO2的浓度.
解答 解:NH4Cl溶液中加入盐酸进行电解得到NCl3,结合元素守恒可知,生成的气体A为H2,NCl3溶液中加入NaClO2溶液,得到ClO2与气体B,气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则B为NH3.
(1)由上述分析可知,电解发生反应:NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NCl3+3H2↑;实验室用氯化铵与氢氧化钙在加热条件下制备氨气,反应生成氯化钙、氨气与水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,
由题目信息可知,NCl3极易爆炸,尽量用稀有气体进行稀释,在热水中易分解,电解中应注意:控制好生成NCl3的浓度,控制好反应温度;
故答案为:NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NCl3+3H2↑;2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;控制好反应温度;
(2)NCl3与NaClO2按物质的量之比为1:6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2与NH3,由氢元素守恒可知,有水参加反应,1molNCl3得到1molNH3,由ClO2-、ClO2中Cl原子与O原子之比均为1:2,结合电荷守恒可知,反应还生成NaCl与NaOH,反应离子方程式为:NCl3+6ClO2-+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-,
故答案为:NCl3+6ClO2-+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-,
(3)①碘反应完毕,加入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液蓝色变为无色,且30s内不变色,说明反应到达终点,
故答案为:溶液蓝色变为无色,且30s内不变色;
②ClO2与I-反应得到Cl-与I2,由电子转移守恒及已知反应,可得关系式:2ClO2~5I2~10S2O32-,则V1 mL试样中ClO2的物质的量为c mol/L×V2×10-3L×$\frac{1}{5}$,故100mL溶液中ClO2的物质的量为为c mol/L×V2×10-3L×5×$\frac{100mL}{{V}_{1}mL}$,故原10mL溶液中ClO2的质量为c mol/L×V2×10-3L×$\frac{1}{5}$×$\frac{100mL}{{V}_{1}mL}$×68.5g/mol,
ClO2与I-反应得到Cl-与I2,由电子转移守恒及已知反应,可得关系式:2ClO2~5I2~10S2O32-,则V1 mL试样中ClO2的物质的量为c mol/L×V2×10-3L×$\frac{1}{5}$,故100mL溶液中ClO2的物质的量为c mol/L×V2×10-3L×$\frac{1}{5}$×$\frac{100mL}{{V}_{1}mL}$,故原10mL溶液中ClO2的质量为c mol/L×V2×10-3L×$\frac{1}{5}$×$\frac{100mL}{{V}_{1}mL}$×67.5g/mol=cV2×10-3×$\frac{1}{5}$×$\frac{100}{{V}_{1}}$×67.5g,即原溶液中ClO2的浓度为(cV2×10-3×$\frac{1}{5}$×$\frac{100}{{V}_{1}}$×67.5g)÷0.01L=$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L,
故答案为:$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$.
点评 本题考查物质制备,为高频考点,涉及氧化还原反应滴定、离子方程式书写、电解原理等知识点,明确实验原理、物质性质、实验基本操作等是解本题关键,同时还考查计算能力,知道流程图中发生的反应及基本操作方法、物质成分等,难度中等.
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A. | 磷(P)基态原子最外层轨道表示式:![]() | |
B. | 钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式: O2+4H++4e-═2H2O | |
C. | 葡萄糖的实验式:C6H12O6 | |
D. | 氰基的电子式:![]() |
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A. | 原子半径:S>O>N | B. | 沸点:H2O>HF>H2S | ||
C. | 离子半径:Cl->Al3+>Mg2+ | D. | 还原性:I->S2->Br- |
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