Question

【题目】亚硝酰氯(NOCl，熔点：-64.5℃，沸点：-5.5℃)是一种黄色气体，遇水易反应，生成一种氯化物和两种常见的氮氧化物，其中一种呈红棕色。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。

(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2，制备装置如图所示：为制备纯净干燥的气体，下表中缺少的药品是：

制备原料	装置Ⅰ		装置Ⅱ
	烧瓶中	分液漏斗中
制备纯净Cl2	MnO2	①__	饱和食盐水
制备纯净NO	Cu	稀硝酸	②__

(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示：

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为了使气体充分反应，实验中先通入Cl2，待装置Ⅴ中充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入，此操作的目的是______(回答一条即可)。

③装置Ⅴ生成NOCl的化学方程式是________。

④装置Ⅵ的作用为___，若无该装置，Ⅷ中NOCl可能发生反应的化学方程式为__。

(3)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度：

取Ⅷ中所得液体m克溶于水，配制成250mL溶液，取出25.00mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为bmL。亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为______(用代数式表示即可)。

Answer 1

【答案】浓盐酸 水 e→f(或f→e)→c→b→d 可以排尽装置中的空气(或答防止NO被装置中的O2氧化为NO2) Cl2+2NO=2NOCl 防止水蒸气进入收集装置和反应器中 2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑ %

【解析】

(1)在实验室中用MnO2与浓盐酸混合加热制取Cl2，浓盐酸具有挥发性，所以生成的氯气中含有杂质HCl，先用饱和食盐水除去氯气中的HCl，再通过浓硫酸干燥，得到纯净Cl2；在实验室中用Cu与稀硝酸混合加热制取NO，硝酸具有挥发性，先用水除去NO中的HNO3，再通过浓硫酸干燥，得到纯净NO；

将氯气和NO干燥后在装置V中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置，据此进行解答。

(1)实验室用浓盐酸和二氧化锰制取氯气，氯气中含有HCl，用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸除去水蒸气，所以分液漏斗中是浓盐酸，装置II中为饱和食盐水；实验室用Cu和稀硝酸制取NO，NO易被氧气氧化生成NO2，硝酸的挥发性导致生成的NO含有硝酸，用水吸收硝酸和二氧化氮气体，所以分液漏斗中是稀硝酸、装置II中是水；

(2)①将Cl2和NO干燥后在装置V中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl，Cl2、NO以及NOCl都是大气污染物，均不能排放到空气中，用NaOH溶液吸收，但NOCl遇水易发生水解反应，所以在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置，故装置接口为：a→e→f(或f→e)→c→b→d；

②组装好实验装置后应先检查装置的气密性，再装入药品。因为实验室用Cu和稀硝酸制取NO，NO易被氧气氧化生成NO2；且亚硝酰氯遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物，所以实验中要先通入Cl2，待装置Ⅴ中充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入，此操作既可以排尽装置中的空气，同时也可以防止NO被装置中的O2氧化为NO2；

③装置Ⅴ生成Cl2与NO反应产生NOCl，反应的化学方程式是Cl2+2NO=2NOCl；

④NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个装置干燥装置VI，防止水蒸气进入反应器和收集装置中，若无该装置，Ⅷ中NOCl可能发生反应的化学方程式为2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑；

②根据原子守恒得关系式NOCl-HCl-AgCl-AgNO3，25.00mL亚硝酰氯水溶液中n(NOCl)=n(HCl)=n(AgNO3)=cmol/L×b×10-3L=bc×10-3mol，则250mL溶液中n(NOCl)=bc×10-2mol，m(NOCl)= bc×10-2mol×65.5g/mol=0.655bcg，因此亚硝酰氯质量分数=×100%=×100%=%。