Question

【题目】氯气用于自来水的杀菌消毒，但在消毒时会产生一些负面影响，因此人们开始研究一些新型自来水消毒剂。某学习小组查阅资料发现NCl3可作为杀菌消毒剂，该小组利用如图所示的装置制备NCl3，并探究NCl3的漂白性。NCl3的相关性质如下：

物理性质	制备原理	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 g·mL－1	Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应	95 ℃ 爆炸，热水中发生水解

回答下列问题：

(1)根据实验目的，接口连接的顺序为1－________－________－2－3－6－7－________－________－____。

(2)C装置中盛放的试剂为饱和食盐水，E装置中盛放的试剂为____________________。

(3)A装置中发生反应的离子方程式为_________________________________________。

(4)B装置中发生反应的化学方程式为___________________________________，当B装置蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后，关闭接口2处的活塞，控制水浴加热的温度为 __________________。

(5)当E装置的锥形瓶内有黄色油状液体出现时，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上，不褪色；若取该液体滴入热水中，片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上，先变蓝后褪色，结合反应方程式解释该现象： _____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】451098NaOH溶液MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O3Cl2＋NH4Cl===NCl3＋4HCl71～95 ℃NCl3＋3H2O3HClO＋NH3，NCl3本身无漂白性；NCl3在热水中水解生成的NH3·H2O使红色石蕊试纸变蓝，生成的HClO又使其漂白褪色

【解析】

(1)A装置制备氯气，制备的氯气中含有HCl、水蒸气，用饱和食盐水除去HCl，B装置中Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应得到NCl3，加热蒸馏，再冷凝收集NCl3，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染空气，据此排序；
(2)氯气、氯化氢都能引起空气污染，不能直接排放，应进行尾气处理,根据氯气、氯化氢性质选择合适的除杂剂；
(3)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；
(4) B装置中Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应得到NCl3，还生成HCl，反应方程式为：3Cl2＋NH4Cl===NCl3＋4HCl；加热蒸馏出NCl3，NCl3的沸点为71℃，在95℃爆炸，可以知道控制蒸馏温度范围；
(5) NCl3本身无漂白性，与水反应生成次氯酸和氨气，氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子，溶液显碱性，使红色石蕊试纸变蓝，生成的HClO又使其漂白褪色，据此解答。

(1) A装置制备氯气，制备的氯气中含有HCl、水蒸气，用饱和食盐水除去HCl，B装置中Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应得到NCl3，加热蒸馏，再冷凝收集NCl3，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染空气，故仪器接口连接的顺序为：1、4、5、2、3、6、7、10、9、8,
因此，本题正确答案是：4 ；5 ； 10； 9； 8；
(2)C装置中盛放饱和食盐水，吸收除去HCl，E装置中盛放氢氧化钠溶液，吸收氯气，防止污染空气，
因此，本题正确答案是：NaOH溶液；
(3)A装置中利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气,反应生成氯化锰、氯气与水,反应离子方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，
因此，本题正确答案是：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；
(4) B装置中Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应得到NCl3，还生成HCl，反应方程式为：3Cl2＋NH4Cl===NCl3＋4HCl；加热蒸馏出NCl3，NCl3的沸点为71℃，在95℃爆炸，可以知道控制蒸馏温度为71～95 ℃，
因此，本题正确答案是：3Cl2＋NH4Cl===NCl3＋4HCl ；71～95 ℃；
(5) E装置的锥形瓶内有黄色油状液体为NCl3，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上，不褪色，说明NCl3没有漂白性，若取该液体滴入热水中，NCl3发生水解，片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上，先变蓝后褪色，说明有碱性物质与强氧化性物质生成，水解应生成氨气与HClO。即发生反应为：NCl3＋3H2O3HClO＋NH3，
因此，本题正确答案是：NCl3＋3H2O3HClO＋NH3，NCl3本身无漂白性；NCl3在热水中水解生成的NH3·H2O使红色石蕊试纸变蓝，生成的HClO又使其漂白褪色。