Question

【題目】亞硝酰氨(NOCl)是有機合成中的重要試劑，為黃色氣體或紅褐色液體(熔點-64.5℃，沸點-5.5℃)，具有刺鼻惡臭味，遇水和潮氣水解，有多種方法制備。

(1)將5g經300℃下干燥了3h并研細的KCl粉末裝 50mL帶有接頭及抽真空用活塞的玻璃容器內。將容器盡量減壓，在減壓下通入0.002molNO2。反應12～36min即可完成，NO2紅棕色消失，出現黃色亞硝酰氯，同時還得到一種鹽，該鹽的化學式為_____________，氯化鉀需要“干燥”的原因是_____________________________。

(2)實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成亞硝酰氯，裝置如圖所示：

①儀器a的名稱為____________________________；

②B裝置的作用是____________________________；

③實驗開始時，先打開K1，關閉K2、K3，再打開分液漏斗活塞滴入適量稀硝酸，當觀察到裝置C中________________時，打開K3向裝置D三頸瓶中推入干燥純凈的Cl2，當瓶中充滿黃綠色氣體時，再關閉K1、K3，打開K2制備NOCl。

(3)測定產品純度：取(2)中w g D中液態產品溶于蒸餾水，配制成250 mL溶液；用酸式滴定管準確量取25.00 mL所配制溶液于錐形瓶中，滴加幾滴K2CrO4溶液作指示劑，用滴定管盛裝c mol·L-1 AgNO3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液體積為V mL。(已知：Ag2CrO4為磚紅色固體，忽略雜質參與反應)

①盛裝AgNO3標準溶液的滴定管是_____________(填“酸式”或“堿式”)棕色滴定管；判斷達到滴定終點的方法是_____________。

②該產品純度為_____________(用代數式表示)。

Answer 1

【答案】KNO3 NOCl遇水易水解，NO2與水反應 蒸餾燒瓶 除去NO中的NO2 紅棕色氣體完全消失 酸式 溶液中恰好出現磚紅色沉淀且半分鐘內不消失

【解析】

實驗開始時，先打開K1、K2，關閉K3，打開分液漏斗活塞滴入適量稀硝酸，和銅反應生成NO，由于裝置中有空氣，所以生成的NO會被氧化成紅棕色的NO2，通過裝置B中水除去揮發的硝酸及NO和空氣中氧氣反應生成的二氧化氮，此時裝置C的作用為儲存A中產生的NO氣體，同時長頸漏斗插入液面以下可以防止體系內壓強過高，因為C中也有空氣，所以C中也會先生成NO2，至C中紅棕色完全消失后，再打開K3，向D裝置中通入干燥純凈的Cl2，當D中充滿黃綠色氣體時，再關閉K1、K3，打開K2制備NOCl；裝有無水CaCl2的干燥管其作用為防止水蒸氣進入D中，防止NOC1水解；該滴定原理是通過硝酸銀標準液來滴定產品中的Cl元素的量來確定產品的量，滴定過程中先發生Cl-+Ag+=AgCl↓，當氯離子全部沉淀后銀離子和K2CrO4反應生成Ag2CrO4，溶液會出現磚紅色沉淀。

(1)NO2中N的化合價為+4，NO2與KCl反應生成的NOCl中N的化合價為+3價，化合價降低，根據氧化還原反應規律，需要有元素化合價升高，根據元素價態變化規律可知該反應中N元素發生歧化，即化合價既升高又降低，可以判斷鹽為硝酸鉀，化學式為KNO3；根據題目信息，干燥的目的是防止生成的氯化亞硝酰遇水反應，降低產率，且防止NO2與水反應；

(2)①根據a的結構特點可知其為分液漏斗；

②根據分析可知裝置B的主要作用是除去NO中混有的NO2；

③根據分析可知需要觀察到C中紅棕色氣體完全消失時再進行下一步操作；

(3)①硝酸銀溶液由于銀離子的水解會顯酸性，且見光易分解，所以需要用酸式棕色滴定管；根據分析可知滴定終點現象為：溶液中恰好出現磚紅色沉淀且半分鐘內不消失；

②根據發生的反應可知存在數量關系NOCl～Cl-～AgNO3，則n(NOCl)=n(AgNO3)=cV×10-3mol，所以產品的純度為×100%=