Question

氯气、氨气和二氧化硫三种气体均是重要的化工原料且都会对环境造成污染，某课外活动小组拟探究三者的部分性质。

Ⅰ.利用如图装置探究干燥的氯气与氨气之间的反应。

（1）请从备选装置中选择适当的装置连入虚线框中，组成一套完整的探究干燥的氯气与氨气之间的反应的装置，用备选装置序号填空：B___、D__、E__。

（2）装置A中的烧瓶内固体宜选用__（选填以下选项的字母）。

A 烧碱　　　　　　　　　　    B 生石灰

C 二氧化硅      D 五氧化二磷

（3）实验时先打开a、c活塞，关闭b活塞，向烧瓶中先通入氨气，然后关闭c活塞，打开b活塞，再向烧瓶中通入氯气，实验中装置C的烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，试推测发生反应的化学方程式为8NH₃＋3Cl₂=6NH₄Cl＋N₂。实验完毕后观察到C烧瓶内还有黄绿色气体，简述如何处理才能不污染环境____________________。

Ⅱ.探究干燥的氯气和SO₂的反应：SO₂（g）＋Cl₂（g）SO₂Cl₂（l）　ΔH＝－97.3 kJ·mol^－1。硫酰氯（SO₂Cl₂）通常条件下为无色液体，熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，在潮湿空气中“发烟”，100 ℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。该小组同学用A装置制取SO₂，分液漏斗中加入浓硫酸，圆底烧瓶中加入Na₂SO₃固体，B选择备选装置Ⅱ，将C装置用如图所示的装置甲替换，其余的装置不变来完成探究实验。

（4）装置甲中仪器G的名称为____________，甲中活性炭的作用是____。

（5）如果去掉装置B、D，则在甲的三颈烧瓶中可能发生反应的化学方程式为__________。

（6）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有____（填序号）。

A 先通冷凝水，再通气

B 控制气流速率，宜慢不宜快

C 若三颈烧瓶发烫，可适当降温

D 加热三颈烧瓶

Answer

Ⅰ Ⅱ Ⅲ AB 打开活塞c，再打开活塞a或b，向C装置的烧瓶中鼓入足量空气 冷凝管（或球形冷凝管） 催化剂 Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl ABC

【解析】

(1)要探究的是干燥的氯气与氨气之间的反应，由题给装置图可知A和F分别是制氨气和氯气的装置，制得的氯气中混有HCl和水蒸气，故通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除掉氯化氢，通过盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氯气，制得的氨气中也混有水蒸气，氨气用碱石灰干燥，故B、D、E处分别选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；

(2)装置A是以浓氨水和固体药品为原料来制取氨，故可选择的适宜的固体药品为烧碱或者生石灰，二者与浓氨水混合都可以使氨气逸出，故选A、B；

(3)根据实验现象装置C的烧瓶内有白烟生成可知氯气和氨气反应生成了NH4Cl，则发生了氧化还原反应，Cl元素化合价降低，则N元素化合价升高，有N2生成，据此可写出化学方程式：8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2；

(4)装置甲中仪器G的名称为冷凝管(或球形冷凝管)，根据此反应要在催化剂条件下进行，可知甲中活性炭作催化剂；

(5)如果去掉装置B、D，就会有水蒸气混入甲中，则可能发生反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl；

(6)为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有先通冷凝水，再通气，可以减少产品的挥发损失；控制气流速率，宜慢不宜快可以让反应更充分；因为此反应为放热反应，而生成的产物100 ℃以上开始分解，所以当三颈烧瓶发烫时，可适当降温，所以答案为A、B、C。