Question

【題目】亞硝酰氯(NOCl，熔點：-64.5 ℃，沸點：-5.5 ℃)是一種黃色氣體，遇水易反應(yīng)，生成一種氯化物和兩種氧化物。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。

(1)甲組的同學(xué)擬制備原料氣NO和Cl2，制備裝置如下圖所示：

為制備純凈干燥的氣體，下表中缺少的藥品是：

	裝置Ⅰ		裝置Ⅱ
	燒瓶中	分液漏斗中
制備純凈Cl2	MnO2	①	②
制備純凈NO	Cu	③	④

②___________，③___________。

(2)乙組同學(xué)利用甲組制得的NO和Cl2制備NOCl，裝置如圖所示：

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Ⅶ的作用為________________，若無該裝置，Ⅸ中NOCl可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。

③乙組同學(xué)認為氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl，不能吸收NO，所以裝置Ⅷ不能有效除去有毒氣體。為解決這一問題，可將尾氣與某種氣體同時通入氫氧化鈉溶液中，這種氣體的化學(xué)式是__________。

(3)丙組同學(xué)查閱資料，查得王水是濃硝酸與濃鹽酸的混酸，一定條件下混酸可生成亞硝酰氯和氯氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。

(4)丁組同學(xué)用以下方法測定亞硝酰氯(NOCl)純度

取Ⅸ中所得液體mg溶于水，配制成250mL溶液；取出25.00mL，以K2CrO4溶液為指示劑，用c mol/LAgNO3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為b mL。(已知：Ag2CrO4為磚紅色固體)

①亞硝酰氯(NOCl)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________(用代數(shù)式表示即可)。

②若滴定前，滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失，則所測亞硝酰氯的純度_________(偏高、偏低、無影響)

Answer 1

【答案】飽和食鹽水 稀硝酸 e→f(或f→e)→c→b→d 防止水蒸氣進入裝置Ⅸ 2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2 O2(或NO2) HNO3(濃)+3HCl(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O ×100% 偏高

【解析】

氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成NOCl。根據(jù)實驗室用濃鹽酸與二氧化錳制備氯氣，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣；用銅和稀硝酸反應(yīng)制備NO，制得的NO中可能混有其他氮氧化合物，結(jié)合NOCl的性質(zhì)，制得氣體中的雜質(zhì)需要除去，尾氣中氯氣、NO以及NOCl均不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，據(jù)此分析解答。

(1)實驗室制備氯氣，一般用濃鹽酸與二氧化錳加熱制備，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，故裝置Ⅱ用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體；

實驗室制備NO，一般用銅和稀硝酸反應(yīng)制備，制得的NO中可能混有其他氮氧化合物，NO不溶于水，故裝置Ⅱ用水凈化NO；故答案為：飽和食鹽水；稀硝酸；

(2)①將氯氣和NO干燥后在裝置Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)，由于亞硝酰氯(NOCl，熔點：-64.5 ℃，沸點：-5.5 ℃)是一種黃色氣體，遇水易反應(yīng)，需要在冰鹽中冷凝收集NOCl，氯氣、NO以及NOCl均不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，NOCl遇水易水解，故在收集裝置和尾氣處理裝置之間需加一個干燥裝置，因此裝置連接順序為a→e→f(或f→e)→c→b→d，故答案為：e→f(或f→e)→c→b→d；

②NOCl遇水易水解，故在收集裝置和尾氣處理裝置之間需加一個裝置 VII干燥裝置防止水蒸氣進入裝置Ⅸ；若無該裝置，Ⅸ中NOCl水解生成氯化氫、NO和NO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2，故答案為：防止水蒸氣進入裝置Ⅸ；2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2；

③乙組同學(xué)認為氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl，不能吸收NO，所以裝置Ⅷ不能有效除去有毒氣體。NO能夠與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮能夠被氫氧化鈉溶液吸收，一氧化氮和二氧化氮的混合氣體也能夠被氫氧化鈉溶液吸收，因此解決這一問題，可將尾氣與氧氣(或二氧化氮)同時通入氫氧化鈉溶液中，故答案為：O2(或NO2)；

(3)王水是濃硝酸與濃鹽酸的混酸，一定條件下混酸可生成亞硝酰氯和氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HNO3(濃)+3HCl(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O，故答案為：HNO3(濃)+3HCl(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O；

(4)①亞硝酰氯(NOCl)遇水反應(yīng)得到HCl，用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，生成白色沉淀，以K2CrO4溶液為指示劑，出現(xiàn)磚紅色沉淀達到滴定終點，根據(jù)氯元素守恒： NOCl～HCl～AgNO3，則樣品中n(NOCl)=cmol/L×b×10-3L×= 10bc×10-3mol，亞硝酰氯(NOCl)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%，故答案為：×100%；

②若滴定前，滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大，則所測亞硝酰氯的純度偏高，故答案為：偏高。