Question

【題目】亞硝酰氯(ClNO)是有機物合成中的重要試劑，紅褐色液體或黃色氣體，具有刺鼻惡臭味，遇水反應生成一種氫化物和兩種氧化物。某學習小組在實驗室用Cl2和NO制備ClNO并測定其純度，相關實驗(夾持裝置略去) 如下。請回答:

（1）制備Cl2發生裝置可以_____(填大寫字母)，反應的離子方程式為____________________。

（2）欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇裝置，其連接順序為:a______________________(按氣流方向,用小寫字母表示)，若用到F，其盛裝藥品為____________________。

（3）實驗室可用下圖裝置制備亞硝酰氯(ClNO);

①實驗室也可用B裝置制備NO，X裝置的優點為________________________________。

②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開k2，然后再打開________(填“k1”"或“k3”)，通入一段時間氣體，（其目的為_________________________________________________），然后進行其它操作，當Z有一定量液體生成時，停止實驗。

③若無裝置Y，則Z中ClNO可能發生反應的化學方程式為__________________。

（4）取Z中所得液體m g溶于水，配制成250mL溶液，取出25.00mL，以K2CrO4溶液為指示劑，用c mol·L－1AgNO3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液的體積為22.50mL。(已知:Ag2CrO4為磚紅色固體;

Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12)，則亞硝酰氯(ClNO)的質量分數為_______________(用代數式表示)。

Answer 1

【答案】 A或B MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O（或B 2MnO4－＋16H＋＋10Cl－＝2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O） f→g→c→b→d→e→j→h 飽和食鹽水 排除裝置內空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關隨停 K3 排盡三頸燒瓶中的空氣，防止NO和ClNO變質 2ClNO+H2O＝2HCl+NO↑+NO2↑ 或寫成

【解析】（1）實驗室制備氯氣可用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應生成氯氣，滿足固、液加熱制備氣體的條件，因此A裝置符合；或用高錳酸鉀與濃鹽酸反應生成氯氣，符合固、液不加熱反應制備氣體的條件，因此B裝置符合，反應的離子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；或2MnO4－＋16H＋＋10Cl－＝2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；正確答案： A 或B；MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O或 2MnO4－＋16H＋＋10Cl－＝2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。

（2）氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，要通過飽和食鹽水裝置，吸收氯化氫，通過濃硫酸裝置，吸收水蒸氣，得到干燥的氯氣，用向上排空氣法收集，尾氣用堿石灰吸收；所以裝置的連接順序為f→g→c→b→d→e→j→h ； F裝置用來除去氯化氫，其盛裝藥品為飽和食鹽水；正確答案：f→g→c→b→d→e→j→h ； 飽和食鹽水。

（3）①實驗室用銅和稀硝酸反應制備NO，NO不溶于水，但是能夠與氧氣反應；選用X裝置作為發生裝置的優點為排除裝置內空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關隨停；正確答案：排除裝置內空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關隨停。

②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開k2，K3，通入一段時間氯氣，排盡三頸燒瓶中的空氣，防止NO和ClNO變質；正確答案：K3；排盡三頸燒瓶中的空氣，防止NO和ClNO變質。

③根據題意可知：亞硝酰氯(ClNO)遇水反應生成一種氫化物和兩種氧化物，若無裝置Y，就會有水蒸氣進入發生裝置，會造成ClNO與水反應，化學方程式為2ClNO+H2O＝2HCl+NO↑+NO2↑；正確答案: 2ClNO+H2O＝2HCl+NO↑+NO2↑。

（4）由Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12)可知，ClNO與水反應后生成鹽酸，Ag+先與溶液中Cl-反應生成氯化銀沉淀，然后Ag+與溶液中指示劑CrO42-反應生成磚紅色沉淀，這時表示達到滴定終點，氯離子反應完全，根據Ag+與Cl-的反應關系可知：n(Cl-)=n(ClNO)=22.50×c×10-3×250/25，亞硝酰氯(ClNO)的質量分數為{22.50×c×10-3×65.5×250/25}/m×100%=；正確答案： 或寫成。