Question

【题目】有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl)，某实验小组对该反应进行探究，并对岩脑砂进行元素测定。回答下列问题:

I.岩脑砂的制备

(1)该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应制取所需氯气，写出该反应的化学反应方程式_____，装置F中的试剂是___________(填试剂名称)。

(2)为了使氨气和氯气在D中充分混合，请确定上述装置的合理连接顺序:a→____→ef←___(用小写字母和箭头表示，箭头方向与气流方向一致)。

(3)装置D处有两个明显的不足之处，其中之一为:导管太细，生成的氯化按固体会堵塞导管，之二为:___________。

(4)证明氨气和氯气反应有岩脑砂生成，需要的检验试剂(试纸)中，除了蒸馏水、稀HNO3、NaOH溶液外，还需要______。热的浓氯化铵溶液可以清洗溶解铁器表面锈迹，写出相关反应的离子方程式_________________。

II.岩脑砂中元素的测定

准确称取ag岩脑砂，与足量的氧化铜混合加热(2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑+3H2O)，利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的质量之比。

(5)设置装置H的目的是______________。

(6)若装置I增重bg，利用装置K洲得气体体积为VL(已知常温常压下气体摩尔体积为24.5L/mol)，则岩脑砂中m(N):m(Cl)=_____(用含b、V的代数式表示，不必化简)。若测量体积时气体温度高于常温(其他操作均正确且忽略气体摩尔体积的改变)，则m(N)比正常值______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 →dc hg←ji←b 无尾气处理装置 AgNO3溶液、红色石蕊试纸(其他合理答案即可) 6NH4++Fe2O32Fe3++6NH3↑+3H2O 吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响 (28V/24.5)：(35.5b/36.5) 偏高

【解析】(1)该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，同时生成氯化锰和水，反应的化学反应方程式为MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O，装置F是用于除去氯气中的氯化氢，所装的试剂是饱和食盐水；(2)为了使氨气和氯气在D中充分混合，左边A装置利用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，利用装置C进行干燥后进入D混合，氨气密度比空气小由长导管进从而逆向混合；右边由装置B利用二氧化锰和浓盐酸加热反应制取氯气，再经装置F除去氯化氢，再经装置E干燥后进入装置D混合；故装置的合理连接顺序为:a→dc→ef←hg←ji←b ；(3)装置D处有两个明显的不足之处，其中之一为:导管太细，生成的氯化按固体会堵塞导管，之二为:无尾气处理装置，氨气与氯气直接排放到空气中会造成污染；(4)检验岩脑砂(主要成分为NH4Cl)可利用强碱加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝检验铵根离子，利用硝酸和硝酸银检验氯离子，故试剂(试纸)中，除了蒸馏水、稀HNO3、NaOH溶液外，还需要AgNO3溶液、红色石蕊试纸；热的浓氯化铵溶液水解使溶液呈酸性，可以清洗溶解铁器表面锈迹，反应的离子方程式为6NH4++Fe2O32Fe3++6NH3↑+3H2O；(5)设置装置H的目的是吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响；(6)若装置I增重bg，则产物的氯化氢的物质的量为，利用装置K测得气体体积为VL(已知常温常压下气体摩尔体积为24.5L/mol)，则氮气的物质的量为，则岩脑砂中m(N):m(Cl)=；若测量体积时气体温度高于常温，氮气体积偏大，则m(N)比正常值偏高。