Question

【題目】三氯化氮（NCl3）是一種消毒劑，可利用氯氣與氯化銨溶液反應(yīng)來制備。已知：三氯化氮的相關(guān)性質(zhì)如下：

物理性質(zhì)	化學(xué)性質(zhì)
黃色油狀液體，熔點(diǎn)為－40℃，沸點(diǎn)為 71℃，不溶于冷水、易溶于有機(jī)溶劑，密度為 1.65 gcm-3	95℃時(shí)爆炸，熱水中發(fā)生水解

某小組同學(xué)選擇下列裝置（或儀器）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備三氯化氮并探究其性質(zhì)：

(1)NCl3的電子式為__________________；儀器 M 的名稱是______________；

(2)如果氣流的方向從左至右，裝置連接順序?yàn)?/span>A、G、_____________、B。（注明：F儀器使用單孔橡膠塞）

(3)C中試劑是_________________；B裝置的作用是________________；

(4)寫出E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________

(5)當(dāng)E裝置的燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體時(shí)停止反應(yīng)�？刂扑�浴加熱溫度為__________；

(6)已知三氯化氮不具有漂白性，三氯化氮與熱水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NCl3＋4H2O＝NH3H2O＋3HClO，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該水解反應(yīng)的產(chǎn)物______________

Answer 1

【答案】 直形冷凝管 C、E、D、F 飽和食鹽水 吸收尾氣中氯氣，避免污染環(huán)境 3Cl2＋NH4Cl＝NCl3＋4HCl 71℃～95℃ 用干燥、潔凈玻璃棒蘸取三氯化氮液體（F 裝置中的黃色油狀液體）滴到干燥的

紅色石蕊試紙上，試紙不褪色；再滴加數(shù)滴熱水后，試紙先變藍(lán)色后褪色

【解析】

題干信息顯示，利用氯氣與氯化銨溶液反應(yīng)制備三氯化氮，所以制得的氯氣不必干燥，但須除去氯化氫，以防干擾三氯化氮的制備。先用A裝置制取Cl2，然后經(jīng)過安全瓶G防止倒吸，再利用C裝置除去Cl2中混有的HCl；此時(shí)混有少量水蒸氣的Cl2進(jìn)入E裝置與蒸餾燒瓶中加入的氯化銨溶液反應(yīng)，生成三氯化氮和氯化氫；當(dāng)E裝置的燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體時(shí)停止反應(yīng)，用水浴加熱蒸餾燒瓶，并控制溫度在三氯化氮的沸點(diǎn)與95℃(爆炸點(diǎn))之間，將三氯化氮蒸出，用D冷凝，用F承接；由于Cl2可能有剩余，所以需使用裝置B進(jìn)行尾氣處理。

(1)NCl3為共價(jià)化合物，N原子與Cl各形成一對(duì)共用電子，其電子式為；儀器 M 的名稱是直形冷凝管。答案為：；直形冷凝管；

(2)依據(jù)分析，如果氣流的方向從左至右，裝置連接順序?yàn)?/span>A、G、C、E、D、F、B。答案為：C、E、D、F；

(3)裝置C用于除去Cl2中混有的HCl，所以C中試劑是飽和食鹽水；最后所得尾氣中可能混有污染環(huán)境的Cl2，應(yīng)除去，由此確定B裝置的作用是吸收尾氣中氯氣，避免污染環(huán)境。答案為：飽和食鹽水；吸收尾氣中氯氣，避免污染環(huán)境；

(4)E裝置中，氯氣與氯化銨溶液反應(yīng)，生成三氯化氮和氯化氫，化學(xué)方程式為3Cl2＋NH4Cl＝NCl3＋4HCl。答案為：3Cl2＋NH4Cl＝NCl3＋4HCl；

(5)由以上分析可知，水浴加熱溫度應(yīng)控制在三氯化氮的沸點(diǎn)與95℃(爆炸點(diǎn))之間，應(yīng)為71℃～95℃。答案為：71℃～95℃；

(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)能證明現(xiàn)象來自產(chǎn)物，而不是反應(yīng)物，所以使用的物質(zhì)應(yīng)與反應(yīng)物不反應(yīng)，但能與兩種產(chǎn)物反應(yīng)，且產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，可設(shè)計(jì)為：用干燥、潔凈玻璃棒蘸取三氯化氮液體（F 裝置中的黃色油狀液體）滴到干燥的紅色石蕊試紙上，試紙不褪色；再滴加數(shù)滴熱水后，試紙先變藍(lán)色后褪色。答案為：用干燥、潔凈玻璃棒蘸取三氯化氮液體（F 裝置中的黃色油狀液體）滴到干燥的紅色石蕊試紙上，試紙不褪色；再滴加數(shù)滴熱水后，試紙先變藍(lán)色后褪色。