Question

【題目】亞硝酰氯(NOCl，熔點:-64.5 ℃,沸點:-5.5 ℃)為紅褐色液體或黃色氣體，具有刺鼻惡臭味，遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫，易溶于濃硫酸。常可用于合成清潔劑、觸媒劑及中間體等。實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。其制備裝置如圖所示（其中III、IV中均為濃硫酸）：

（1）用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣，補充下表中所缺少的藥品。

	裝置Ⅰ		裝置Ⅱ
	燒瓶中	分液漏斗中
制備純凈Cl2	MnO2	濃鹽酸	①___
制備純凈NO	Cu	稀硝酸	②___

（2）將制得的NO和Cl2通入圖乙對應裝置制備NOCl。

①裝置連接順序為a→________(按氣流自左向右方向，用小寫字母表示)。

②裝置Ⅳ、Ⅴ除可進一步干燥NO、Cl2外,另一個作用是____________。

③有人認為可以將裝置Ⅳ中濃硫酸合并到裝置Ⅴ中，撤除裝置Ⅳ，直接將NO、Cl2通入裝置Ⅴ中，你同意此觀點嗎？________（填同意或不同意），原因是________________________________。

④實驗開始的時候，先通入氯氣，再通入NO，原因為________________。

（3）有人認為多余的氯氣可以通過下列裝置暫時儲存后再利用，請選擇可以用作氯氣的儲氣的裝置 ______；

（4）裝置Ⅶ吸收尾氣時，NOCl發生反應的化學方程式為_______________________。

（5）有人認為裝置Ⅶ中氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl，不能吸收NO，經過查閱資料發現用高錳酸鉀溶液可以吸收NO氣體，因此在裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀，反應產生黑色沉淀，寫出該反應的離子方程式：__________________________________。

（6）制得的NOCl中可能含有少量N2O4雜質，為測定產品純度進行如下實驗：稱取1.6625 g樣品溶于50.00 ml NaOH溶液中，加入幾滴K2CrO4溶液作指示劑，用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至產生磚紅色沉淀，消耗AgNO3溶液50.00ml。

①樣品的純度為__________%（保留1位小數）

②已知常溫下，Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=2×10-12，若在滴定終點時測得溶液中Cr2O42-的濃度是5.0×10-3 mol/L，此時溶液中Cl-濃度是_________。

Answer 1

【答案】飽和食鹽水 H2O a- e -f -c - b -d (e,f可互換） 通過觀察氣泡的多少調節兩種氣體的流速 不同意 NO與Cl2反應生成的NOCl可溶于濃硫酸 用Cl2排盡裝置內的空氣，以防NO與氧氣反應 Ⅰ NOCl + 2NaOH = NaCl + NaNO2 +H2O NO + MnO4- = NO3- + MnO2↓ 78.8 9.0 ×10-6 mol/L

【解析】

（1）用MnO2與濃鹽酸制備純凈干燥的氯氣，需要除去氯氣中的氯化氫雜質；用Cu與稀硝酸制備純凈干燥的NO，需要除去NO中的NO2雜質； （2）NOCl，熔點:-64.5 ℃,沸點:-5.5 ℃，用冰鹽水冷凝；亞硝酰氯遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫，易溶于濃硫酸，要防止亞硝酰氯水解，氯氣、NO有毒，所以用氫氧化鈉溶液進行尾氣處理。②通過觀察裝置Ⅳ、Ⅴ氣泡的多少調節兩種氣體的流速；③氯氣與一氧化氮在常溫常壓下反應生成NOCl，NOCl溶于濃硫酸；④NO能與氧氣反應；（3）裝置Ⅰ中氯氣進入下面的容器時，容器中的液體排入上面的容器，需要氯氣時打開右側活塞，水在重力作用下進入下面容器，將氯氣排出。（4）裝置Ⅶ吸收尾氣時，NOCl與氫氧化鈉反應生成亞硝酸鈉和氯化鈉；（5）裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀，NO與高錳酸鉀反應產生黑色沉淀MnO2；（6）①根據關系式NOCl AgNO3計算樣品純度。 ②已知常溫下， Ksp(Ag2CrO4)=2×10-12，滴定終點時，Cr2O42-的濃度是5.0×10-3 mol/L，所以2×10-5 ，根據Ksp(AgCl)=1.8×10-10，計算此時溶液中Cl-濃度。

（1）用MnO2與濃鹽酸制備純凈干燥的氯氣，需要除去氯氣中的氯化氫雜質，裝置Ⅱ中的試劑是飽和食鹽水；用Cu與稀硝酸制備純凈干燥的NO，需要除去NO中的NO2雜質，裝置Ⅱ中的試劑是水；（2）NOCl，熔點:-64.5 ℃,沸點:-5.5 ℃，用冰鹽水冷凝；亞硝酰氯遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫，易溶于濃硫酸，要防止亞硝酰氯水解，氯氣、NO有毒，所以用氫氧化鈉溶液進行尾氣處理，連接順序是a- e -f -c - b -d。②通過觀察裝置Ⅳ、Ⅴ氣泡的多少調節兩種氣體的流速；③氯氣與一氧化氮在常溫常壓下反應生成NOCl，NOCl溶于濃硫酸，所以不能直接將NO、Cl2通入裝置Ⅴ中；④用Cl2排盡裝置內的空氣，以防NO與氧氣反應，所以實驗開始的時候，先通入氯氣，再通入NO；（3）裝置Ⅰ中氯氣進入下面的容器時，容器中的液體排入上面的容器，需要氯氣時打開右側活塞，水在重力作用下進入下面容器，將氯氣排出，所以裝置Ⅰ可以用作氯氣的儲氣的裝置。（4）裝置Ⅶ吸收尾氣時，NOCl與氫氧化鈉反應生成亞硝酸鈉和氯化鈉，反應方程式是NOCl + 2NaOH = NaCl + NaNO2 +H2O；（5）裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀，NO與高錳酸鉀反應產生黑色沉淀MnO2和硝酸鈉，反應離子方程式是NO + MnO4- = NO3- + MnO2↓；（6）①設樣品中NOCl的質量為xg，

NOCl AgNO3

65.5g 1mol

xg 0.40mol/L×0.05mL

x=1.31g

樣品的純度為78.8%。 ②已知常溫下， Ksp(Ag2CrO4)=2×10-12，滴定終點時，Cr2O42-的濃度是5.0×10-3 mol/L，所以2×10-5 ，根據Ksp(AgCl)=1.8×10-10，9.0 ×10-6 mol/L。