Question

6．某學生利用如圖裝置探究氯氣與氨氣之間的反應．其中A、F分別為氨氣和氯氣的發生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應的裝置．

請回答下列問題：
（1）B裝置的名稱是（球型）干燥管；E裝置的作用除去氯氣中的氯化氫．
（2）寫出F中發生反應的離子反應方程式4H⁺+2Cl^-（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑．
（3）上述制氨為快速制氨，實驗室常用氯化銨和氫氧化鈣制備，其化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃+2H₂O．
（4）裝置A的燒瓶中裝有生石灰，隨著濃氨水的滴入，氨氣產生的原因是生石灰吸水放熱，溫度升高，促進了氨氣的逸出．
（5）通入C裝置的兩根導管左邊較長、右邊較短，目的是使密度大的氯氣與密度小的氨氣較快地均勻混合．
（6）裝置C內出現濃厚的白煙并在容器內壁凝結，另一生成物是空氣的主要成分之一．請寫出反應的化學方程式：3C1₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl當有a mol氯氣參加反應時，轉移的電子總數為b個，則阿伏加德羅常數為（用含a、b的代數式表示）$\frac{b}{2a}$mol^-1．

Answer 1

分析 （1）熟悉儀器形狀說出其名稱；濃鹽酸具有揮發性，制備的氯氣中含有氯化氫，依據氯氣、氯化氫的溶解性選擇除雜劑；
（2）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；
（3）氯化銨與固體氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氯化鈣、氨氣和水；
（4）濃氨水滴入生石灰，氧化鈣和水反應放熱，一水合氨分解生成氨氣；
（5）根據氨氣和氯氣的密度大小以及保證二者充分混合的方法來回答；
（6）氨氣與氯氣發生氧化還原反應生成氮氣和氯化氫，過量的氨氣與氯化氫反應生成固體氯化銨；根據公式N_A=$\frac{N}{n}$進行計算．

解答 解：（1）圖中B為（球型）干燥管； 濃鹽酸具有揮發性，制備的氯氣中含有氯化氫，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，所以用飽和食鹽水可以除去氯氣中的氯化氫；
故答案為：（球型）干燥管；除去氯氣中的氯化氫；
（2）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，反應的離子方程式：4H⁺+2Cl^-（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
故答案為：4H⁺+2Cl^-（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
（3）氯化銨與固體氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氯化鈣、氨氣和水，化學方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃+2H₂O；
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃+2H₂O；
（4）燒瓶內盛有生石灰，濃氨水滴入生石灰，氧化鈣和水反應放熱，一水合氨分解生成氨氣，
故答案為：生石灰吸水放熱提供OH^-促進了氨氣的逸出；
生石灰吸水放熱，溫度升高，促進了氨氣的逸出
（5）氨氣密度比氯氣的小，通入C裝置的兩根導管左邊較長（導氨氣）、右邊較短（導氯氣），可以保證二者充分混合，
故答案為：使密度大的氯氣與密度小的氨氣較快地均勻混合；
（6）過量的氯氣可以和氨氣之間反應生成氮氣和氯化銨，即3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl，當有3mol氯氣參加反應時，轉移的電子為6mol，當有n mol氯氣參加反應時，轉移的電子為2n mol，個數是N=2n•N_A，所以N_A=$\frac{N}{2a}$=$\frac{b}{2a}$mol^-1，
故答案為：3C1₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；$\frac{b}{2a}$mol^-1．

點評 本題考查了氨氣、氯氣的實驗室制備及性質，明確氨氣、氯氣制備原理及二者性質是解題關鍵，題目難度不大．