Question

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中發生反應的離子方程式為

 

．
（2）裝置A的燒瓶中可裝試劑為：

 

．
（3）裝置A還可以用來制備下列哪些氣體

 

（選填字母）
A．O₂   B．HCl    C．SO₂    D．H₂
（4）通入C裝置的兩根導管左邊較長右邊較短，目的是

 

．
（5）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． 
寫出反應的化學方程式：

 

，該反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為

 

．

Answer 1

分析：（1）F中發生二氧化錳與濃鹽酸的氧化還原反應，生成氯化錳、氯氣、水；
（2）堿石灰具有吸水性，利用堿石灰與濃氨水可制取氨氣；
（3）裝置是制備不需要加熱的固體和液體生成氣體的反應；
（4）C裝置的兩根導管左邊較長、右邊較短，與氣體的密度有關；
（5）C內出現濃厚的白煙為氯化銨，另一生成物是空氣的主要成分之一為氮氣，依據化學方程式元素化合價變化計算氧化劑和還原劑的物質的量之比，以此來解答．

解答：解：（1）F中發生二氧化錳與濃鹽酸的氧化還原反應，生成氯化錳、氯氣、水，離子反應為MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）堿石灰具有吸水性，可作干燥劑，所以B為干燥管，A為堿石灰或生石灰等與濃氨水混合可制取氨氣；
故答案為：堿石灰或生石灰等；
（3）裝置是制備不需要加熱的固體和液體生成氣體的反應；
A．O₂可以利用過氧化鈉和水的反應生成氧氣，反應不需加熱，故A正確；
B．HCl利用濃硫酸滴入濃鹽酸中溫度升高生成氯化氫氣體，反應不需加熱，故B正確；    
C．SO₂利用濃硫酸滴入亞硫酸鈉固體中反應生成二氧化硫氣體，反應不需加熱，故C正確；  
D．H₂利用稀硫酸滴入鋅粒固體反應生成氫氣，反應不需加熱，故D正確；
故答案為：ABCD；
（4）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，
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）C內出現濃厚的白煙為氯化銨，另一生成物是空氣的主要成分之一為氮氣，該反應為3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl，反應中氯元素化合價從0價變化為-1價，氮元素化合價從-3價變化為0價，3mol氯氣氧化2mol氨氣，所以反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為3：2；
故答案為：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl；3：2；

點評：本題考查實驗方案的設計，熟悉氨氣的制取、氯氣的制取原理及物質的性質是解答本題的關鍵，題目難度不大，注意發生的氧化還原反應為解答的難點．