Question

【题目】亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压下反应得到。ClNO部分性质如下：黄色气体，熔点：－59.6℃，沸点：－6.4℃，遇水易水解。已知：HNO2既有氧化性又有还原性；AgNO2微溶于水，能溶于硝酸：AgNO2+HNO3= AgNO3+ HNO2。

(1)利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置制备原料气NO和Cl2

① 写出利用装置Ⅰ制备氯气的离子反应方程式：_________。

② 利用上述装置制备NO时，Ⅱ中盛装物质为_________(写化学式)。

(2)利用以下装置在常温常压下制备ClNO

① 装置连接顺序为a→________(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。

② 为使NO和Cl2恰好完全反应生成ClNO，理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为_________。

③ 装置Ⅸ的作用是_____________。

④ 装置Ⅷ吸收尾气时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收，为了充分吸收尾气，可将尾气与______________(气体)同时通入NaOH溶液中。

⑤ 王水是浓盐酸和浓硝酸的混酸，一定条件下混酸可生成ClNO和Cl2，该反应的化学方程式为______________________________________。

⑥ 写出验证ClNO与H2O完全反应后的溶液中存在Cl-和HNO2的实验步骤：取少量反应后的溶液于试管中，______________________________________________________。(限选试剂如下：AgNO3溶液，稀硝酸，KMnO4溶液)

Answer 1

【答案】MnO2+4H++2Cl－ Mn2+ + Cl2↑+2H2O H2O a→e→f→c→b→d (或a→f→e→c→b→d) 2∶1 冷凝亚硝酰氯，便于收集 O2(或空气) HNO3(浓)+3HCl(浓)=ClNO↑+Cl2↑+2H2O 依次滴加足量的AgNO3溶液和稀硝酸，充分振荡、静置，有白色沉淀生成；另取静置后上层清液少许于另一支试管中，滴加KMnO4溶液，溶液紫色褪去

【解析】

(1)、①制备氯气的离子反应方程式：MnO2+4H++2Cl－ Mn2+ + Cl2↑+2H2O；

②实验室收集NO只能用排水法，选择试剂H2O；

(2)、①ClNO易与水反应，装置VII可以防止尾气吸收装置VIII的水蒸气进入，所以连接顺序为a→e→f→c→b→d；

②由反应2NO+Cl2=2ClNO可知理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为2：1时恰好完全反应生成ClNO；

③ 由于ClNO沸点：－6.4℃，所以需要冰盐（-10℃）冷凝亚硝酰氯，才便于收集；

④空气中氧气与NO反应生成NO2，同时通入NaOH溶液中被NaOH溶液吸收，避免NO逸出污染空气；

⑤王水是浓盐酸和浓硝酸的混酸，一定条件下混酸可生成ClNO和Cl2，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式为：HNO3(浓)+3HCl(浓)=ClNO↑+Cl2↑+2H2O；

⑥验证ClNO与H2O完全反应后的溶液中存在Cl-和HNO2，可根据Cl-与Ag+反应生成白色沉淀及HNO2具有还原性进行判断，具体操作为：依次滴加足量的AgNO3溶液和稀硝酸，充分振荡、静置，有白色沉淀生成；另取静置后上层清液少许于另一支试管中，滴加KMnO4溶液，溶液紫色褪去。