Question

【題目】某研究型學習小組在老師指導下利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應情況，其中A、F分別為氨氣和氯氣的制取發生裝置，C為純凈干燥的氯氣與干燥的氨氣發生反應的裝置。請回答下列有關問題：

(1)實驗室收集制備得到的氨氣常用的方法是________________。

(2)請為B處虛線框內選擇可能合適的裝置以及相應的試劑名稱__________（填序號）。

①球形干燥管裝堿石灰 ②洗氣瓶裝濃硫酸 ③球形干燥管裝氯化鈣 ④球形干燥管裝氫氧化鈉

(3)裝置F中發生反應的化學方程式為：_______________________________。若一定體積的濃鹽酸中含有4mol HCl 溶質，則加熱條件下與足量二氧化錳充分反應后，最終得到的氯氣物質的量_______l mol(填＞、＜或＝)。

(4)置D的作用是________________________，裝置E的作用是除去HCl，使用飽和食鹽水而不直接用蒸餾水的原因是__________________________________________________。

(5)氰(CN)2的化學性質與鹵素單質如Cl2相似,請寫出(CN)2與適量KOH溶液發生反應的化學方程式：__________________________________________________________。

Answer 1

【答案】向下排氣法 ①④ MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ＜ 干燥氯氣 抑制氯氣和水的反應，減少氯氣的消耗 (CN)2 +2KOH＝KCN + KCNO +H2O

【解析】

A、F分別為氨氣和氯氣的制取發生裝置，A可為濃氨水與生石灰反應，生成的氣體可用盛有堿石灰的干燥管干燥，F為制備氯氣的裝置，E為除去HCl的裝置，D為氯氣的干燥裝置，C為純凈干燥的氯氣與干燥的氨氣發生反應的裝置，二者發生3Cl2+8NH3＝N2+6NH4Cl，可觀察到有白煙生成，以此解答該題。

（1）氨氣極易溶于水，且密度比空氣小，可用向下排空氣法收集；

（2）氨氣為堿性氣體，應選擇堿性干燥劑，可用堿石灰、氫氧化鈉、氧化鈣等干燥氨氣，不能用濃硫酸和氯化鈣干燥氨氣，題中①④符合，故答案為①④；

（3）F為制備氯氣的裝置，濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應生成氯氣，方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。由于隨著反應的進行，鹽酸濃度降低，還原性減弱，不再與二氧化錳反應，則最終得到的氯氣的物質的量＜1mol；

（4）D為氯氣的干燥裝置，可除去氯氣中的水蒸氣；制得的氯氣中混有氯化氫，由于Cl2+H2OH++Cl-+HClO，氯化鈉電離出的Cl-，增大Cl-濃度，平衡左移，抑制了Cl2和H2O的反應，減少了Cl2消耗，故B裝置中用飽和食鹽水而不用蒸餾水；

（5）(CN)2的化學性質和鹵素很相似，則根據氯氣和氫氧化鉀溶液反應原理可知(CN)2與KOH溶液反應的化學方程式為(CN)2+2KOH＝KCN+KCNO+H2O。