Question

【題目】亞硝酰氯(ClNO)是有機物合成中的重要試劑，其沸點為－5.5℃，易水解。已知：AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，AgNO2+HNO3=AgNO3 +HNO2，某學習小組在實驗室用Cl2和NO制備ClNO并測定其純度，相關實驗裝置如圖所示。

（1）制備Cl2的發生裝置可以選用___________(填字母代號)裝置，發生反應的化學方程式為_______________________________________________。

（2）欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇合適的裝置，其連接順序為 A→_______→_______→________→_______ (按氣流方向，用裝置的大寫字母表示)。

（3）實驗室可用圖示裝置制備亞硝酰氯：

①實驗室也可用 B裝置制備NO，與B裝置相比 X裝置的優點為____________。

②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是______，然后打開K1，當Z中有一定量液體生成時，停止實驗。

（4）已知：ClNO 與H2O反應生成HNO2和 HCl。通過以下實驗測定ClNO樣品的純度。取Z中所得液體m g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL樣品溶于錐形瓶中，以K2CrO4溶液為指示劑，用c molL-1 AgNO3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液的體積為20.00mL。滴定終點的現象是____，亞硝酰氯(ClNO)的質量分數為_____。(已知：Ag2CrO4為磚紅色固體； Ksp(AgCl)＝1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)＝1×10-12)

Answer 1

【答案】A；MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O； (或B；2MnO4+16H++10Cl=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)； F D E G 排除裝置內空氣的干擾 可以隨開隨用，隨關隨停 排干凈三頸瓶中的空氣 滴入最后一滴標準溶液，溶液中生成磚紅色沉淀且半分鐘內無變化 %

【解析】

（1）由二氧化錳與濃鹽酸加熱（或高錳酸鉀與濃鹽酸）制備氯氣，根據反應條件選擇可得；

（2）制得的氯氣混有HCl和水蒸氣，一次用飽和食鹽水、濃硫酸除去，氯氣密度比空氣大，選擇導氣管長進短出的收集方法，最后用堿石灰吸收多余的氯氣，防止污染空氣，據此分析可得；

（3）X制備NO氣體，Y干燥NO氣體，干燥的NO與氯氣在Z中反應，

①X裝置的優點是可以排除裝置內空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關隨停；

②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是排干凈三頸瓶中的空氣；

（4）已知：Ag2CrO4為磚紅色固體；Ksp（AgCl）=1.56×10-10，Ksp（Ag2CrO4）=1×10-12）取出25.00mL樣品溶于錐形瓶中，以K2CrO4溶液為指示劑，用cmolL-1AgNO3標準溶液滴定至終點，利用Ag2CrO4為磚紅色沉淀來指示反應達到終點，氯元素守恒：ClNO～HCl～AgNO3，結合化學方程式定量關系計算亞硝酞氯（ClNO）的質量分數。

(1)制取氯氣可以用二氧化錳與濃鹽酸加熱或高錳酸鉀與濃鹽酸反應制得，選擇A，發生的離子反應為：MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O，若選擇B，發生的離子反應為：2MnO4+16H++10Cl=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案為：A；MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O； (或B；2MnO4+16H++10Cl=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)；

(2)制得的氯氣混有HCl和水蒸氣，一次用飽和食鹽水、濃硫酸除去，為保證除雜徹底，導氣管均長進短出，氯氣密度比空氣大，選擇導氣管長進短出的收集方法，最后用堿石灰吸收多余的氯氣，防止污染空氣，故導氣管連接順序為a→f→g→c→b→d→e→j→h，裝置F→D→E→G，故答案為：F；D；E；G；

(3)①用B裝置制備NO，與之相比X裝置可以排除裝置內空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關隨停，故答案為：排除裝置內空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關隨停；

②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是排干凈三頸瓶中的空氣，故答案為：排干凈三頸瓶中的空氣；

(4)取Z中所得液體mg溶于水，配制成250mL溶液，取出25.00mL樣品溶于錐形瓶中，以K2CrO4溶液為指示劑，用cmolL1AgNO3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液的體積為20.00mL。滴定終點的現象是：滴入最后一滴標準溶液，溶液中生成磚紅色沉淀且半分鐘內無變化，說明反應達到終點，

根據氯元素守恒：ClNOHClAgNO3，

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ncmol/L×20.00×103L×

n=cmol/L×20.00×103L×=c×20.00×103×10mol=0.2c mol，

亞硝酞氯(ClNO)的質量分數=×100%=%，故答案為：滴入最后一滴標準溶液，溶液中生成磚紅色沉淀且半分鐘內無變化；%。