Question

【題目】化學(xué)興趣小組在實驗室里制備某些氣體，并探究相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，需要的儀器如下圖所示，部分裝置可重復(fù)選取。請回答下列問題：

（1）制備并收集純凈的氨氣。

①所選裝置正確的連接順序為_________________(填接口編號)。

②簡述檢驗氨氣的操作方法___________________________________________。

（2）氧氣的制備及性質(zhì)實驗。

①制備裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______________________。

②將純凈的氯氣通入事先放入鐵粉的兩通硬質(zhì)玻璃管中，加熱制取三氯化鐵(極易吸水),則在玻璃管右側(cè)需要直接連接一個_____________裝置。若將制得的三氯化鐵配制成溶液，請簡述操作方法____________________。

③可以用E裝置收集并測量氯氣的體積,其操作為___________。

（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在D中可以發(fā)生反應(yīng)3Cl2+2NH3=N2+6HCl。首先在燒瓶中收集滿氯氣,然后關(guān)閉止水夾1、3,打開止水夾2，通入NH3至上述反應(yīng)恰好完全進行并關(guān)閉止水夾2。若此時僅打開止水夾3,D中燒瓶中的現(xiàn)象為____________，試計算燒瓶內(nèi)所得溶液的物質(zhì)的量濃度為___________。

Answer 1

【答案】 b(c)→i→j→k→m(→i→j)→n 將濕潤的紅色石蕊試紙(或pH試紙)與氣體接觸,若試紙變藍說明是氨氣或其他方法 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 干燥 將FeCl3固體溶解在少量鹽酸中，然后加蒸餾水稀釋至所需體積 調(diào)節(jié)兩側(cè)液面相平,讀數(shù)。收集結(jié)束后,再次調(diào)節(jié)兩側(cè)液面相平并讀數(shù),兩次讀數(shù)差值即為所收集氯氣的體積 有噴泉產(chǎn)生,溶液體積約占燒瓶容積的2/3 mol·L-1或0.134mol·L-1或0.13mol·L-1

【解析】（1）①實驗室制備氨氣，用氯化銨固體與熟石灰加熱反應(yīng)或者濃氨水與生石灰反應(yīng)；生成的氨氣中含有水蒸氣，需要用堿石灰來干燥，氣體的收集為向下排空氣法；尾氣的吸收注意防止產(chǎn)生倒吸；正確答案：b(c)→i→j→k→m(→i→j)→n；

②氨氣的水溶液顯堿性；將濕潤的紅色石蕊試紙(或pH試紙)與氣體接觸,若試紙變藍說明是氨氣；或蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近氣體，冒白煙；正確答案同上；

（2）氧氣的制備及性質(zhì)實驗。

①實驗室制備氯氣可用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)制備；正確答案：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

②三氯化鐵極易吸水，玻璃管右側(cè)需要直接連接一個裝有堿石灰的干燥裝置；既能吸水，又能吸收多余的氯氣；三氯化鐵在水中易發(fā)生水解，為防止發(fā)生水解，將FeCl3固體溶解在少量鹽酸中，然后加蒸餾水稀釋至所需體積；正確答案：干燥 ；將FeCl3固體溶解在少量鹽酸中，然后加蒸餾水稀釋至所需體積；

③利用連通器原理，使用排液法收集氣體，然后調(diào)節(jié)兩側(cè)液面相平，讀數(shù)；收集結(jié)束后，冷卻到室溫，再次調(diào)節(jié)兩側(cè)液面相平并讀數(shù)，兩次讀數(shù)差值即為所收集氯氣的體積； 正確答案：調(diào)節(jié)兩側(cè)液面相平，讀數(shù)；收集結(jié)束后，再次調(diào)節(jié)兩側(cè)液面相平并讀數(shù)，兩次讀數(shù)差值即為所收集氯氣的體積；

（3）反應(yīng)為3Cl2+2NH3=N2+6HCl；氯化氫極易溶于水，燒瓶內(nèi)氣體的壓強迅速減少，外壓大于內(nèi)壓，若此時僅打開止水夾3，D中燒瓶中有噴泉生成；燒瓶內(nèi)溶液體積不斷增大，最終約占燒瓶容積的2/3；燒瓶內(nèi)所得溶液為氨水，設(shè)燒瓶體積為VL,根據(jù)反應(yīng)中系數(shù)關(guān)系，氯氣的物質(zhì)的量為V/22.4mol,鹽酸溶質(zhì)的量為V/11.2mol, 鹽酸溶液的體積為占整個燒瓶體積的2V/3L，鹽酸溶液的濃度為（V÷11.2）/2V/3= mol·L-1；正確答案：有噴泉產(chǎn)生，溶液體積約占燒瓶容積的2/3 ； mol·L-1或0.134mol·L-1或0.13mol·L-1；