Question

【题目】亚硝酰氯(NOC1)的沸点为-5.5℃，具有刺鼻恶臭味，在潮湿空气中易水解，溶于浓硫酸，是有机合成中的重要试剂。某同学用如图装置，由NO与干燥纯净的Cl2反应制备NOCl。

己知：①Cl2沸点为-34.6℃，NO2Cl沸点为-15℃②2NO+Cl2=2NOC12NO2+Cl2=2NO2Cl

回答下列问题：

（1）铜与稀硝酸反应的化学方程式为______。

（2）图中实验装置的连接顺序为：a→_______。

（3）实验时，先制取氯气使充满除A、B、C外的整套装置，目的是______；装置中充满氯气后，下—步是制取NO，具体操作是______；E中冰盐水的温度可低至-22℃，其作用是______。

（4）该同学的实验设计可能的不足之处是______（答出一条即可)。

（5）若无C装置，则不利于NOCl的制备，主要原因是______（用化学方程式表示)。

Answer 1

【答案】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O d、e—b、c—i、j—f、g—h 排出装置中的空气中 打开止水夹，并将铜丝插入稀硝酸 将NOCl冷凝为液态 B、C上部的空气会将NO氧化（或E中制得的NOCl产品中可能混有少量NO2Cl） NOCl+H2O=HNO2+HCl

【解析】

由干燥纯净的氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl。根据装置图，由二氧化锰与浓盐酸制备氯气，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，需要用饱和食盐水吸收氯化氢气体，用浓硫酸干燥，由A用铜和稀硝酸反应制备NO，制得的NO中可能混有其他氮氧化合物，故B用水净化NO，装置C用浓硫酸干燥，将氯气和NO干燥后在装置D中发生反应，在冰盐水冷却的E装置中冷凝收集NOCl，氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，可以用氢氧化钠溶液吸收尾气；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，据此分析解答。

(1)铜与稀硝酸制备NO，化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

(2)由二氧化锰与浓盐酸制备氯气，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，需要首先用饱和食盐水吸收氯化氢气体，再用浓硫酸干燥，则a连接d、e-b、c，将干燥后的氯气和NO在装置D中发生反应，在冰盐水冷却的E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，故c-i、j-f、g-h，故答案为：d、e-b、c-i、j-f、g-h；

(3)NO能够与空气中的氧气反应，需要排除装置中的空气，实验时，先制取氯气，使氯气充满除A、B、C外的整套装置，装置中充满氯气后，打开止水夹，并将铜丝插入稀硝酸中，制备NO，E中冰盐水将NOCl冷凝为液态，便于收集；故答案为：排出装置中的空气；打开止水夹，并将铜丝插入稀硝酸中；将NOCl冷凝为液态；

(4)NO遇空气中的氧气被氧化，B、C上部的空气会将NO氧化，不利于反应，故答案为：B、C上部的空气会将NO氧化；

(5)若无C装置，NOCl与水蒸气发生水解反应：NOCl+H2O=HNO2+HCl，故答案为：NOCl+H2O=HNO2+HCl。