Question

【題目】某學(xué)生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應(yīng)。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置。

請回答下列問題：

（1）裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。

（2）裝置A的燒瓶中可裝的試劑為___________________。

（3）E裝置的作用______________________。

（4）裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，另一生成物是空氣的主要成分之一。請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________。當(dāng)有a mol氯氣參加反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為b個，則阿伏加德羅常數(shù)為_______________mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。

從裝置C的G處逸出的尾氣中可能含有黃綠色的有毒氣體，實驗室常用燒堿溶液吸收Cl2。若將Cl2通入熱的燒堿溶液中，可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。當(dāng)NaCl和NaClO3的物質(zhì)的量之比為8︰1時，混合液中NaClO和NaClO3的物質(zhì)的量之比為 。

Answer 1

【答案】（1） MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （2） 生石灰或固體氫氧化鈉或堿石灰

（3） 除去氯氣中的HCl雜質(zhì) （4） 3Cl2＋8NH3＝N2＋6NH4Cl b/2a （5） 3:1

【解析】

試題分析：（1）在裝置F中濃鹽酸與MnO2在加熱時發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；

（2）在裝置A中的燒瓶中可以用固體CaO或NaOH(s)或堿石灰與濃氨水混合放熱或發(fā)生反應(yīng)消耗水使平衡向分解的方向移動來制取氨氣；

（3）濃鹽酸易揮發(fā)，則E裝置的作用是除去氯氣中的雜質(zhì)氣體HCl，然后通過裝置D進行干燥進入裝置C中與氨氣混合發(fā)生反應(yīng)。由于氨氣的密度小，氯氣的密度大，為了使氣體充分接觸，混合均勻，所以通入C裝置的兩根導(dǎo)管左邊較長、右邊較短；

（4）在裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，生成物是氯化銨。另一生成物是空氣的主要成分之一，即為氮氣，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式是8NH3+3Cl2＝6NH4Cl+N2。根據(jù)反應(yīng)方程式可知，當(dāng)有3mol的氯氣發(fā)生反應(yīng)時電子轉(zhuǎn)移是6mol，當(dāng)有a mol氯氣參加反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為b個，即b＝2aNA，所以阿伏加德羅常數(shù)為NA＝b/2a。

（5）從裝置C的G處逸出的尾氣中可能含有黃綠色的有毒氣體Cl2，由于其能夠與堿發(fā)生反應(yīng)，所以應(yīng)該用NaOH進行吸收處理。其中氯化鈉是還原產(chǎn)物，NaClO和NaClO3是氧化產(chǎn)物，設(shè)混合液中NaClO和NaClO3的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，則氯化鈉是8ymol，根據(jù)電子得失守恒可知8y＝x+5y，解得x：y＝3:1。