Question

【題目】氯氣用于自來水的殺菌消毒，但在消毒時會產生一些負面影響，因此人們開始研究一些新型自來水消毒劑。某學習小組查閱資料發現NCl3可作為殺菌消毒劑，該小組利用如圖所示的裝置制備NCl3，并探究NCl3的漂白性。NCl3的相關性質如下：

物理性質	制備原理	化學性質
黃色油狀液體，熔點為－40 ℃，沸點為 71 ℃，不溶于冷水，易溶于有機溶劑，密度為 1.65 g·mL－1	Cl2與NH4Cl水溶液在低溫下反應	95 ℃ 爆炸，熱水中發生水解

回答下列問題：

(1)根據實驗目的，接口連接的順序為1－________－________－2－3－6－7－________－________－____。

(2)C裝置中盛放的試劑為飽和食鹽水，E裝置中盛放的試劑為____________________。

(3)A裝置中發生反應的離子方程式為_________________________________________。

(4)B裝置中發生反應的化學方程式為___________________________________，當B裝置蒸餾燒瓶中出現較多油狀液體后，關閉接口2處的活塞，控制水浴加熱的溫度為 __________________。

(5)當E裝置的錐形瓶內有黃色油狀液體出現時，用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取該液體滴到干燥的紅色石蕊試紙上，不褪色；若取該液體滴入熱水中，片刻后取該熱水再滴到干燥的紅色石蕊試紙上，先變藍后褪色，結合反應方程式解釋該現象： _____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】451098NaOH溶液MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O3Cl2＋NH4Cl===NCl3＋4HCl71～95 ℃NCl3＋3H2O3HClO＋NH3，NCl3本身無漂白性；NCl3在熱水中水解生成的NH3·H2O使紅色石蕊試紙變藍，生成的HClO又使其漂白褪色

【解析】

(1)A裝置制備氯氣，制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，用飽和食鹽水除去HCl，B裝置中Cl2與NH4Cl水溶液在低溫下反應得到NCl3，加熱蒸餾，再冷凝收集NCl3，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，防止污染空氣，據此排序；
(2)氯氣、氯化氫都能引起空氣污染，不能直接排放，應進行尾氣處理,根據氯氣、氯化氫性質選擇合適的除雜劑；
(3)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；
(4) B裝置中Cl2與NH4Cl水溶液在低溫下反應得到NCl3，還生成HCl，反應方程式為：3Cl2＋NH4Cl===NCl3＋4HCl；加熱蒸餾出NCl3，NCl3的沸點為71℃，在95℃爆炸，可以知道控制蒸餾溫度范圍；
(5) NCl3本身無漂白性，與水反應生成次氯酸和氨氣，氨氣與水反應生成一水合氨，一水合氨電離出氫氧根離子，溶液顯堿性，使紅色石蕊試紙變藍，生成的HClO又使其漂白褪色，據此解答。

(1) A裝置制備氯氣，制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，用飽和食鹽水除去HCl，B裝置中Cl2與NH4Cl水溶液在低溫下反應得到NCl3，加熱蒸餾，再冷凝收集NCl3，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，防止污染空氣，故儀器接口連接的順序為：1、4、5、2、3、6、7、10、9、8,
因此，本題正確答案是：4 ；5 ； 10； 9； 8；
(2)C裝置中盛放飽和食鹽水，吸收除去HCl，E裝置中盛放氫氧化鈉溶液，吸收氯氣，防止污染空氣，
因此，本題正確答案是：NaOH溶液；
(3)A裝置中利用二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制備氯氣,反應生成氯化錳、氯氣與水,反應離子方程式為：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，
因此，本題正確答案是：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；
(4) B裝置中Cl2與NH4Cl水溶液在低溫下反應得到NCl3，還生成HCl，反應方程式為：3Cl2＋NH4Cl===NCl3＋4HCl；加熱蒸餾出NCl3，NCl3的沸點為71℃，在95℃爆炸，可以知道控制蒸餾溫度為71～95 ℃，
因此，本題正確答案是：3Cl2＋NH4Cl===NCl3＋4HCl ；71～95 ℃；
(5) E裝置的錐形瓶內有黃色油狀液體為NCl3，用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取該液體滴到干燥的紅色石蕊試紙上，不褪色，說明NCl3沒有漂白性，若取該液體滴入熱水中，NCl3發生水解，片刻后取該熱水再滴到干燥的紅色石蕊試紙上，先變藍后褪色，說明有堿性物質與強氧化性物質生成，水解應生成氨氣與HClO。即發生反應為：NCl3＋3H2O3HClO＋NH3，
因此，本題正確答案是：NCl3＋3H2O3HClO＋NH3，NCl3本身無漂白性；NCl3在熱水中水解生成的NH3·H2O使紅色石蕊試紙變藍，生成的HClO又使其漂白褪色。