Question

4．某學生利用以下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(fā)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）裝置F中發(fā)生反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置A的燒瓶中可裝試劑生石灰（或固體氫氧化鈉、堿石灰）．
（3）B裝置的名稱是球形干燥管，E裝置的作用除去氯氣中的氯化氫．
（4）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．
（5）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．寫出反應的化學方程式：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl該反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2．

Answer 1

分析 （1）裝置F中二氧化錳與濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，據(jù)此寫出該反應的離子方程式；
（2）裝置A中的燒瓶內(nèi)是制備氨氣的裝置，裝置A中的燒瓶內(nèi)固體是，氨水滴入固體溶解放熱使氨氣放出；
（3）根據(jù)儀器B的構(gòu)造可知其名稱為球形干燥管；制備的氯氣中混有HCl，裝置E的作用為除去氯氣中的氯化氫；
（4）根據(jù)氣體的密度大小結(jié)合導管的長度來考慮氣體之間混合的充分程度；
（5）出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，該產(chǎn)物為氯化銨，另一生成物是空氣的主要成分之一，結(jié)合質(zhì)量守恒可知該產(chǎn)物為氮氣，結(jié)合電子守恒配平該反應方程式；根據(jù)化合價變化可知氧化劑、還原劑及其物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）裝置F中二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯化錳、氯氣和水，反應的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置A中的燒瓶內(nèi)是制備氨氣的裝置，氨水滴入后，A中固體溶解放熱使氨氣放出，該固體可以為堿石灰、生石灰、氫氧化鈉固體等，
故答案為：生石灰（或固體氫氧化鈉、堿石灰）；
（3）B裝置的名稱是球形干燥管；制取的氯氣中含有雜質(zhì)氯化氫，氯氣不易溶于飽和食鹽水，氯化氫極易溶于飽和食鹽水，則裝置E的作用是用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，
故答案為：球形干燥管；除去氯氣中的氯化氫；
（4）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；
（5）裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，該產(chǎn)物為NH₄Cl，另一生成物是空氣的主要成分之一，該產(chǎn)物為N₂，氯氣中0價Cl元素被還原為-1價，化合價至少降低2價，氨氣中-3價N元素被氧化為0價，化合價升高3價，化合價變化的最小公倍數(shù)為6，則氯氣的計量數(shù)為3，氨氣的計量數(shù)為2，結(jié)合質(zhì)量守恒定律配平該反應的化學方程式為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；該反應中氯氣化合價從0將為-1被還原，氯氣為氧化劑，氨氣中-3價N元素被氧化物0價氮氣，則氨氣為還原劑，3mol氯氣反應能夠生成1mol氮氣，則被氧化的氨氣為2mol，所以該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2，
故答案為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；3：2．

點評 本題考查了性質(zhì)實驗方案的設計，題目難度中等，明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵，（5）為易錯點，注意根據(jù)題干信息正確判斷反應產(chǎn)物，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．