三氯化氮是液氯等生产过程中能引起爆炸的一种化合物。由原盐、生产用水中含有的氮氢化合物―――氨随盐水进入电解槽它在电解过程中，与电解产物氯气反应或者是用水洗涤氯气

Question

三氯化氮是液氯等生产过程中能引起爆炸的一种化合物。由原盐、生产用水中含有的氮氢化合物―――氨随盐水进入电解槽它在电解过程中，与电解产物氯气反应或者是用水洗涤氯气而生成。由于它易分解并释放出大量气体而易发生爆炸事故。在液氯生产过程中，当NCl ₃ 质量分数（指NCl ₃ 的质量占氯气和NCl ₃ 的总质量的百分比）超过5％时即有爆炸的危险。

⑴在氯化铵遇到Cl ₂ 时，当ＰＨ值＜5时，生成三氯化氮的化学方程式：                         。

⑵NCl ₃ 爆炸时生成N ₂ 和C1 ₂ 。已知24．1g NCl ₃ 发生上述反应时放出的热量为91.2KJ，则标准状况下2.24LCl ₂ 生成时能放出热量       KJ。

⑶某氯碱厂为测氯气中三氯化氮的含量，将样品先用内盛15．0 mL盐酸试剂的吸收管吸收NCl ₃ （NCl ₃ +HCl→NH ₄ Cl+C1 ₂ ，未配平），然后用内盛400 mL 30．0％（ρ=1．22g／cm ³ ）工业氢氧化钠吸收瓶吸收氯气，碱吸收瓶吸收后质量增加77.1g。三氯化氮吸收管内的氯化铵经仪器测定：其中NH ₄ ⁺ 质量为0．405g。试求该样品中NCl ₃ 的质量分数，该样品是否安全?（请写出计算过程）

Answer 1

⑴NH4Cl+3C12=NCl3+4HCl。⑵15.2KJ；⑶3.62%。样品是安全的。错解分析:本题最容易错的是最后一问求溶液的质量时误把77.1g作为氯气的质量来求NCl3的质量分数。解题指导:氯化铵遇到Cl2 由题意得产物NCl3可知另一种产物是HCl。写出反应式为NH4Cl+3C12=NCl3+4HCl。 48.2g NCl3的物质的量为0.4mol．则1mol NCl3燃烧放出热量为91.2/0.4=228kJ。写出热化学方程式为2NCl3(l)==N2(g) + 3Cl2(g)；△H= －456kJ/mol ，根据Cl2的体积可求出(456kJ/mol/3)×2.24/22.4 =15.2KJ。 n(NH4+) = n(NH4Cl) =0．405g /18g?mol= 0.0225mol，由反应NCl3+4HCl ==NH4 Cl + 3Cl2可知： m (NCl3) = 0.0225mol×120.5g/mol =2.715g。反应生成的Cl2的质量为：0.0225mol×3×71g/mol =4.8g。原Cl2的质量为：77.1g 4.8g = 72.3g。NCl3的质量分数为：2.715g/( 72.3g+2.715g)×100% = 3.62%＜4%。所以该样品是安全的。