Question

【題目】亞硝酰氯（ClNO）常用于合成洗滌劑、觸媒及用作中間體，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用Cl2與NO制備ClNO并測(cè)定其純度，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（夾持裝置略去）。

查閱資料：亞硝酰氯（ClNO）的熔點(diǎn)為-64.5℃、沸點(diǎn)為-5.5℃，氣態(tài)呈黃色，液態(tài)時(shí)呈紅褐色，遇水易反應(yīng)生成一種氯化物和兩種氮的常見氧化物，其中一種呈紅棕色。

請(qǐng)回答下列問題：

Ⅰ．Cl2的制備：舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的主要方法之一。

（1）該方法可以選擇上圖中的______（填字母標(biāo)號(hào)）為Cl2發(fā)生裝置，該反應(yīng)中被氧化與被還原物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為______。

（2）欲收集一瓶純凈干燥的氯氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序?yàn)椋?/span>a→______→i→h（按氣流方向填小寫字母標(biāo)號(hào)）。

Ⅱ．亞硝酰氯（ClNO）的制備、實(shí)驗(yàn)室可用下圖裝置制備亞硝酰氯（ClNO）：

（3）實(shí)驗(yàn)室也可用B裝置制備NO，與B裝置相比，使用X 裝置的優(yōu)點(diǎn)為______。

（4）組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后應(yīng)先______，然后裝入藥品。一段時(shí)間后，兩種氣體在Z中反應(yīng)的現(xiàn)象為______。

III．亞硝酰氯（ClNO）純度的測(cè)定：將所得亞硝酰氯（ClNO）產(chǎn)品13.10 g溶于水，配制成250 mL溶液；取出25.00 mL，以K2CrO4溶液為指示劑，用0.8 mol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為 22.50 mL。（已知：Ag2CrO4為磚紅色固體）

（5）亞硝酰氯（ClNO）與水反應(yīng)的離子方程式為______。

（6）亞硝酰氯（ClNO）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______。（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 C 2∶1 g→f→e→d→c→b 排除裝置內(nèi)空氣的干擾，可以隨開隨用，隨關(guān)隨停 檢查裝置的氣密性 出現(xiàn)紅褐色液體 2ClNO + H2O == 2H+ + 2Cl- + NO↑+ NO2↑ 90%

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法是將二氧化錳固體與濃鹽酸混合加熱，所以選取的裝置為C。該反應(yīng)中有2mol HCl被氧化為1mol Cl2，有1mol MnO2被還原為Mn2+，所以被氧化與被還原物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2:1。

（2）制取的氯氣應(yīng)該先過飽和食鹽水除去氯化氫，過濃硫酸干燥，再收集（氯氣密度大于空氣，應(yīng)該長進(jìn)短出），所以順序?yàn)椋?/span>a→g→f→e→d→c→b→i→h。

（3）X可以從U形管的左側(cè)加入硝酸，當(dāng)硝酸沒過銅絲的時(shí)候，可以保證裝置內(nèi)沒有空氣，這樣生成的NO比較純凈。當(dāng)反應(yīng)需要停止時(shí)，可以關(guān)閉K1，此時(shí)NO氣體無法排出，會(huì)產(chǎn)生一定氣壓，使U形管右側(cè)液面下降，當(dāng)固液分離的時(shí)候，反應(yīng)自動(dòng)停止。由上，X裝置的優(yōu)點(diǎn)是：排除裝置內(nèi)空氣的干擾，可以隨開隨用，隨關(guān)隨停。

（4）實(shí)驗(yàn)的一般步驟是連接裝置再檢查氣密性，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一段時(shí)間后，兩種氣體在Z中反應(yīng)生成亞硝酰氯，而亞硝酰氯是一種紅褐色液體，所以現(xiàn)象為Z的三頸瓶中出現(xiàn)紅褐色液體。

（5）亞硝酰氯遇水易反應(yīng)生成一種氯化物（只能是HCl）和兩種氮的常見氧化物（NO和NO2），所以反應(yīng)的離子方程式為：2ClNO + H2O == 2H+ + 2Cl- + NO↑+ NO2↑。

（6）加入的硝酸銀為0.8×22.5×10-3＝0.018mol，所以氯離子為0.018mol，根據(jù)Cl守恒得到ClNO為0.018mol，考慮到題目是將產(chǎn)品配成250mL溶液，取25mL進(jìn)行滴定，所以含有的ClNO為0.18mol，質(zhì)量為0.18×65.5＝11.79g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.79÷13.1＝90%。