Question

10．某化學興趣小組的同學查閱資料得知：在有水蒸氣存在的條件下，Cl₂和NH₃常溫下可發(fā)生置換反應．根據(jù)所學知識設計如下的實驗裝置：

回答下列問題：
（1）Cl₂和NH₃發(fā)生置換反應的化學方程式：3Cl₂+2NH₃=6HCl+N₂
（2）先打開D中分液漏斗的活塞，待B瓶中充滿黃綠色氣體后，再打開A中分液漏斗的活塞，片刻后看到B瓶中的現(xiàn)象為B瓶中氣體顏色不斷變淺，然后又白煙生成
（3）D中發(fā)生反應的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；洗氣瓶C的作用是除去氯氣中的氯化氫；燒瓶A中生石灰的作用是①生石灰和水反應放出大量的熱，使平衡NH₃ +H₂O NH₃•H₂O朝向生成氨氣的方向進行；
②生石灰與水反應生成的強堿增大了溶液中的氫氧根離子的濃度，使平衡NH₄⁺+OH^- NH₃•H₂O NH₃ +H₂O；
③生石灰消耗一部分水，導致濃氨水的濃度增大，促使平衡 NH₃•H₂O NH₃ +H₂O朝向生成氨氣的方向進行；
（4）有同學認為從環(huán)保角度考慮，B瓶中設計時有不妥之處，請指出：B瓶中的氯氣、氨氣或者氯化氫氣體可能從E導管逸出造成空氣污染．

Answer 1

分析 （1）氯氣與氨氣反應生成氮氣和氯化氫；
（2）氯氣為黃綠色，氯氣與氨氣發(fā)生氧化還原反應，生成氯化銨固體顆粒；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水；濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，應除去；依據(jù)生石灰與水反應放熱，生成堿，結合氨氣與水反應、一水合氨電離平衡的移動解答；
（4）氨氣、氯氣、氯化氫都能引起污染，需要進行尾氣處理；

解答 解：（1）氯氣與氨氣反應生成氮氣和氯化氫，方程式：3Cl₂+2NH₃=6HCl+N₂；
故答案為：3Cl₂+2NH₃=6HCl+N₂；
（2）氯氣為黃綠色，氯氣與氨氣發(fā)生氧化還原反應，生成氯化銨固體顆粒，所以會看到：B瓶中氣體顏色不斷變淺，然后又白煙生成；
故答案為：B瓶中氣體顏色不斷變淺，然后又白煙生成；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中的溶解度不大，可以用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；
簡易制備氨氣中，生石灰的作用：
①生石灰和水反應放出大量的熱，使平衡NH₃ +H₂O   NH₃•H₂O朝向生成氨氣的方向進行，
②生石灰與水反應生成的強堿增大了溶液中的氫氧根離子的濃度，使平衡NH₄⁺+OH^-   NH₃•H₂O  NH₃ +H₂O；
③生石灰消耗一部分水，導致濃氨水的濃度增大，促使平衡 NH₃•H₂O  NH₃ +H₂O朝向生成氨氣的方向進行；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；除去氯氣中的氯化氫；
①生石灰和水反應放出大量的熱，使平衡NH₃ +H₂O   NH₃•H₂O朝向生成氨氣的方向進行，
②生石灰與水反應生成的強堿增大了溶液中的氫氧根離子的濃度，使平衡NH₄⁺+OH^-   NH₃•H₂O  NH₃ +H₂O；
③生石灰消耗一部分水，導致濃氨水的濃度增大，促使平衡 NH₃•H₂O  NH₃ +H₂O朝向生成氨氣的方向進行；
（4）氨氣、氯氣、氯化氫都能引起污染，需要進行尾氣處理，所以B瓶設計不足之處為：B瓶中的氯氣、氨氣或者氯化氫氣體可能從E導管逸出造成空氣污染；
故答案為：B瓶中的氯氣、氨氣或者氯化氫氣體可能從E導管逸出造成空氣污染．

點評 本題考查了氯氣、氨氣的制備及性質的檢驗，熟知制備原理和物質的性質是解題關鍵，題目難度不大．