Question

【题目】三氯化氮（NCl3）是一种消毒剂，可利用氯气与氯化铵溶液反应来制备。已知：三氯化氮的相关性质如下：

物理性质	化学性质
黄色油状液体，熔点为－40℃，沸点为 71℃，不溶于冷水、易溶于有机溶剂，密度为 1.65 gcm-3	95℃时爆炸，热水中发生水解

某小组同学选择下列装置（或仪器）设计实验制备三氯化氮并探究其性质：

(1)NCl3的电子式为__________________；仪器 M 的名称是______________；

(2)如果气流的方向从左至右，装置连接顺序为A、G、_____________、B。（注明：F仪器使用单孔橡胶塞）

(3)C中试剂是_________________；B装置的作用是________________；

(4)写出E装置中发生反应的化学方程式_______________________________________

(5)当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应。控制水浴加热温度为__________；

(6)已知三氯化氮不具有漂白性，三氯化氮与热水反应的化学方程式为NCl3＋4H2O＝NH3H2O＋3HClO，请设计实验证明该水解反应的产物______________

Answer 1

【答案】 直形冷凝管 C、E、D、F 饱和食盐水 吸收尾气中氯气，避免污染环境 3Cl2＋NH4Cl＝NCl3＋4HCl 71℃～95℃ 用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体（F 装置中的黄色油状液体）滴到干燥的

红色石蕊试纸上，试纸不褪色；再滴加数滴热水后，试纸先变蓝色后褪色

【解析】

题干信息显示，利用氯气与氯化铵溶液反应制备三氯化氮，所以制得的氯气不必干燥，但须除去氯化氢，以防干扰三氯化氮的制备。先用A装置制取Cl2，然后经过安全瓶G防止倒吸，再利用C装置除去Cl2中混有的HCl；此时混有少量水蒸气的Cl2进入E装置与蒸馏烧瓶中加入的氯化铵溶液反应，生成三氯化氮和氯化氢；当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应，用水浴加热蒸馏烧瓶，并控制温度在三氯化氮的沸点与95℃(爆炸点)之间，将三氯化氮蒸出，用D冷凝，用F承接；由于Cl2可能有剩余，所以需使用装置B进行尾气处理。

(1)NCl3为共价化合物，N原子与Cl各形成一对共用电子，其电子式为；仪器 M 的名称是直形冷凝管。答案为：；直形冷凝管；

(2)依据分析，如果气流的方向从左至右，装置连接顺序为A、G、C、E、D、F、B。答案为：C、E、D、F；

(3)装置C用于除去Cl2中混有的HCl，所以C中试剂是饱和食盐水；最后所得尾气中可能混有污染环境的Cl2，应除去，由此确定B装置的作用是吸收尾气中氯气，避免污染环境。答案为：饱和食盐水；吸收尾气中氯气，避免污染环境；

(4)E装置中，氯气与氯化铵溶液反应，生成三氯化氮和氯化氢，化学方程式为3Cl2＋NH4Cl＝NCl3＋4HCl。答案为：3Cl2＋NH4Cl＝NCl3＋4HCl；

(5)由以上分析可知，水浴加热温度应控制在三氯化氮的沸点与95℃(爆炸点)之间，应为71℃～95℃。答案为：71℃～95℃；

(6)设计实验时，应能证明现象来自产物，而不是反应物，所以使用的物质应与反应物不反应，但能与两种产物反应，且产生不同的现象，可设计为：用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体（F 装置中的黄色油状液体）滴到干燥的红色石蕊试纸上，试纸不褪色；再滴加数滴热水后，试纸先变蓝色后褪色。答案为：用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体（F 装置中的黄色油状液体）滴到干燥的红色石蕊试纸上，试纸不褪色；再滴加数滴热水后，试纸先变蓝色后褪色。