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4.NCl3可用于漂白,也可用于檸檬等水果的熏蒸處理.已知:NCl3熔點為-40℃,沸點為70℃,95℃以上易爆炸,有刺激性氣味,可與水反應.實驗室中可用氯氣和氨氣反應制取NCl3,反應方程式為4NH3+3C12_NCl3+3NH4Cl.某�;瘜W興趣小組同學設計了如圖所示的實驗裝置(NH4Cl的分解溫度為300℃左右).
回答下列問題:

(1)寫出裝置F中的燒瓶內發(fā)生反應的離子方程式:MnO2+4H++2Cl-_Mn2++Cl2↑+2H2O.寫出A裝置中的試管內發(fā)生的反應的化學方程式:Ca(OH)2+2NH4Cl_CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)E中的試劑為飽和食鹽水;B中的試劑為堿石灰
(3)導管G末端應連接的裝置為圖中的c(填選項字母).

(4)NCl3遇水可發(fā)生水解反應生成兩種物質,其中一種是可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,另一種有強氧化性,可使有色物質褪色.寫出NCl3水解的化學方程式:NCl3+3H2O=NH3↑+3HClO.
(5)已知C中生成的NH4Cl溶解在NCl3中,欲將二者分離可采取的操作方法為在低于95℃條件下,水浴加熱蒸餾(收集70℃).

分析 實驗室中可用氯氣和氨氣反應制取NCl3:F裝置制取氯氣,用濃鹽酸與MnO2 在加熱的條件下進行生成氯氣,濃鹽酸易揮發(fā),制得的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣,E裝置除去氯氣中的氯化氫,D裝置干燥氯氣,A裝置制備氨氣,C裝置制得NCl3,導管G既能吸收可能過量的氯氣和氨氣,又能防止水進入C裝置.
(1)濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣、水;氫氧化鈣與氯化銨加熱生成氨氣;
(2)濃鹽酸易揮發(fā),制得的氯氣中含有氯化氫,氯化氫溶于飽和食鹽水,氯氣難溶;B裝置用于干燥氨氣;
(3)選擇的裝置需滿足既能吸收可能過量的氯氣和氨氣,又能防止水進入C裝置;
(4)可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣,根據(jù)質量守恒判斷反應的化學方程式;
(5)NCl3熔點為-40℃,沸點為70℃,95℃以上易爆炸,NH4Cl溶解在NCl3中,可利用沸點不同采用蒸餾的方法分離.

解答 解:(1)在酸性條件下MnO2氧化Cl-,二氧化錳被還原成+2價的錳離子,氯離子被還原成單質氯氣,二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯氣、氯化錳和水,離子方程式為:MnO2+4H++2Cl-_Mn2++Cl2↑+2H2O;氫氧化鈣與氯化銨加熱生成氨氣、氯化鈣和水,所以A裝置中的試管內發(fā)生的反應的化學方程式:Ca(OH)2+2NH4Cl_CaCl2+2NH3↑+2H2O;
故答案為:MnO2+4H++2Cl-_Mn2++Cl2↑+2H2O;Ca(OH)2+2NH4Cl_CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)濃鹽酸制取的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣雜質,應用飽和的食鹽水除掉氯化氫,當含氯化氫的氯氣通過飽和食鹽水時,氯化氫溶解在其中,氯氣幾乎不溶;B裝置用于干燥氨氣,所以B中的固體干燥劑為堿石灰;
故答案為:飽和食鹽水;堿石灰;
(3)G連接的裝置既能吸收可能過量的氯氣和氨氣,又能防止水進入C裝置,圖2中的c有干燥、倒吸裝置,符合要求;
故答案為:c;
(4)可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣,則NCl3水解的化學方程式為:NCl3+3H2O=NH3↑+3HClO,
故答案為:NCl3+3H2O=NH3↑+3HClO.
(5)因為氯化銨在NCl3中溶解,而NCl3沸點比較低易揮發(fā),因此應采用蒸餾的方法,但由于高于95℃時NCl3易爆炸,因此應采用水浴加熱的方法,進行蒸餾,控制溫度只要介于70-95℃之間即可,
故答案為:在低于95℃條件下,水浴加熱蒸餾(收集70℃).

點評 本題考查工藝流程、物質制備、鹽類水解、物質的分離提純等,理解工藝流程原理是解題的關鍵,是對學生綜合能力的考查,需要學生具備扎實的基礎與靈活運用能力,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.在化學反應中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應,這些分子被稱為活化分子.使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ•mol-1表示.請認真觀察如圖,然后回答問題.
(1)圖中所示反應是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應,該反應需要(填“需要”或“不需要”)加熱,該反應的△H=(E2-E1)kJ•mol-1(用含E1、E2的代數(shù)式表示).
(2)已知熱化學方程式:H2(g)+12 O2(g)═H2O(g)
△H=-241.8kJ•mol-1,該反應的活化能為167.2kJ•mol-1,則其逆反應的活化能為409.0KJ/mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

15.將含有C、H、O三種元素的有機物3.24g裝入元素分析裝置,通入足量的O2使其完全燃燒,將生成的氣體依次通過氯化鈣干燥管A和堿石灰干燥管B,測得A管質量增加了2.16g,B管質量增加了9.24g.已知該有機物的相對分子質量為108,試計算(寫出步驟):
(1)該化合物3.24g消耗氧氣的質量是多少?
(2)寫出該化合物的分子式;
(3)該化合物遇FeCl3溶液顯紫色,試寫出該有機物可能的結構簡式.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

12.用中和滴定法確定某燒堿樣品的濃度,試根據(jù)實驗回答下列問題:
(1)準確稱取一定量的樣品,配成500mL待測溶液.稱量時,樣品應放在A上稱量.
A.小燒杯     B.潔凈紙片  C.天平的托盤
(2)試驗時用0.2000mol•L-1的鹽酸來滴定待測樣品溶液,通常不會選用B作指示劑.
A.甲基橙      B.石蕊       C.酚酞
(3)若選用酚酞作指示劑,到達滴定終點的實驗現(xiàn)象是當加入最后一滴鹽酸時,錐形瓶內溶液剛好由淡紅色變?yōu)闊o色且半分鐘無顏色變化,這樣操作所得實驗數(shù)據(jù)偏�。ㄌ睢捌蟆�、“偏小”或“無影響”,下同);若觀察酸式滴定管液面時,開始俯視,滴定終點平視,則實驗數(shù)據(jù)偏大.
(4)根據(jù)如表數(shù)據(jù),計算被測燒堿溶液的物質的量濃度是0.4000mol•L-1
滴定次數(shù)待測溶液體積(mL)標準酸體積
滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度(mL)
第一次10.000.4020.50
第二次10.004.1024.00
第三次10.000.4021.50

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.某些簡單原子的原子結構可用下列圖象形象地表示:

其中“•”表示質子或電子,“”表示中子.
(1)下列有關①②③的敘述正確的是B(填序號,下同).
A.①②③是不同元素的原子            
B.①②③互為同位素
C.①②③是三種化學性質不同的粒子    
D.①②③具有相同的質量數(shù)
(2)科學家發(fā)現(xiàn)一種新型氫分子,其化學式為H3,在相同條件下,等質量的H3和H2具有相同的AD.
A.原子數(shù)  B.分子數(shù)     C.體積    D.電子數(shù)
(3)核內中子數(shù)為N的R3+,質量數(shù)為A,則m g該離子的核外電子總數(shù)為mAN+3NAA(設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值).
(4)在標準狀況下:①6.72L CH4氣體;②3.01×1023個HCl氣體分子;③13.6g H2S氣體;④0.2mol NH3,下列對這四種氣體的關系從大到小的排列是(用上述數(shù)字序號表示)
①標準狀況下四種氣體的體積由大到�、冢劲郏劲伲劲埽�
②四種氣體的質量由大到�、冢劲郏劲伲劲埽�

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

9.現(xiàn)有以下物質:①MgCl2晶體  ②液態(tài)HCl ③BaCO3固體  ④熔融KCl⑤蔗糖 ⑥銀   ⑦SO2   ⑧H2SO4   ⑨KOH固體    ⑩鹽酸.   以上物質中:
能導電、且是電解質的有④,屬于電解質且是共價化合物的有②⑧,溶于水能導電的非電解質有⑦,既不是電解質也不是非電解質的物質有⑥⑩.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

16.現(xiàn)有以下物質①NaCl晶體;②鋁;③CaCO3固體;④酒精;⑤NH3;⑥熔化的KNO3�、啕}酸
(1)以上物質屬于電解質的是①③⑥
(2)以上物質屬于非電解質的是④⑤
(3)以上物質能導電的是:②⑥⑦
(4)以上物質中溶于水后形成的水溶液能導電的是①⑤⑥⑦.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.在門窗緊閉的室內用煤爐取暖易發(fā)生煤氣中毒.引起煤氣中毒的主要氣體是( �。�
A.CO2B.O2C.COD.N2

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

14.同溫同壓下,同質量的O2和O3,分子數(shù)之比為3:2,原子數(shù)之比為1:1,體積之比3:2,密度之比為2:3.

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