Question

【題目】亞硝酰氯（ClNO）常用于合成洗滌劑、觸媒及用作中間體，某學習小組在實驗室用Cl2與NO制備ClNO并測定其純度，進行如下實驗（夾持裝置略去）。

查閱資料：亞硝酰氯（ClNO）的熔點為-64.5℃、沸點為-5.5℃，氣態呈黃色，液態時呈紅褐色，遇水易反應生成一種氫化物和兩種氮的常見氧化物，其中一種呈紅棕色。

請回答下列問題：

Ⅰ.Cl2的制備：舍勒發現氯氣的方法至今還是實驗室制取氯氣的主要方法之一。

（1）該方法可以選擇上圖中的________（填字母標號）為Cl2發生裝置，該反應中被氧化與被還原物質的物質的量之比為_____________。

（2）欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：a→____→i→h（按氣流方向填小寫字母標號）。

Ⅱ．亞硝酰氯（ClNO）的制備、實驗室可用下圖裝置制備亞硝酰氯（ClNO）：

（3）實驗室也可用B裝置制備NO，與之相比X 裝置的優點為__________________________。

（4）組裝好實驗裝置后應先____________，然后依次裝入藥品、打開k2、再打開__________（填“k1”或“k3”），通入一段時間氣體，其目的是為了排盡三頸燒瓶中的空氣，防止NO、ClNO 變質。接下來,兩種氣體在Z中反應的現象為________________________________。

III．亞硝酰氯（ClNO）純度的測定：將所得亞硝酰氯（ClNO）產品13.10g溶于水，配制成250mL溶液；取出25.00mL，以K2CrO4溶液為指示劑，用0.8mol·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：AgCrO4為磚紅色固體）

（5）亞硝酰氯（ClNO）與水反應的化學方程式為_________________________。

（6）亞硝酰氯（ClNO）的質量分數為______________________。

Answer 1

【答案】 C 2:1 f→g→e→d→c→b 排除裝置內空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關隨停 檢查裝置的氣密性 k3 出現紅褐色液體 2ClNO+H2O=2H++2Cl-+NO↑+NO2↑ 90.0%

【解析】Ⅰ.(1)實驗室制備氯氣是加熱二氧化錳和濃鹽酸的混合物，應該選擇上圖中的C為Cl2發生裝置，反應的方程式為MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O，反應中二氧化錳是氧化劑，氯化氫是還原劑，參與反應的氯化氫只有一半被氧化，被氧化的氯化氫與被還原的二氧化錳的物質的量之比為2:1，故答案為：C；2:1；

(2)制得的氯氣中往往含有氯化氫和水蒸氣，需要用飽和食鹽水除去氯化氫，再用濃硫酸干燥，欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：a→f→g→e→d→c→b →i→h，故答案為：f→g→e→d→c→b；

Ⅱ．(3)實驗室也可用B裝置制備NO，與之相比X 裝置無需排除發生裝置內空氣的干擾，可以隨開隨用，隨關隨停，故答案為：無需排除裝置內空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關隨停；

(4)涉及氣體的反應，組裝好實驗裝置后應先檢查裝置的氣密性，然后依次裝入藥品、打開k2、再打開k3，通入一段時間氣體，其目的是為了排盡三頸燒瓶中的空氣，防止NO、ClNO 變質。接下來，兩種氣體在Z中發生反應生成ClNO，冷卻后變成紅褐色液體，故答案為：檢查裝置的氣密性；k3；出現紅褐色液體；

III．(5)亞硝酰氯(ClNO)遇水易反應生成一種氫化物和兩種氮的常見氧化物，其中一種呈紅棕色，為二氧化氮，氫化物為氯化氫，根據化合價的變化，另一種氮的氧化物為一氧化氮，亞硝酰氯與水反應的化學方程式為2ClNO+H2O=2H++2Cl-+NO↑+NO2↑，故答案為：2ClNO+H2O=2H++2Cl-+NO↑+NO2↑；

(6)滴定是發生氯化氫與硝酸銀生成氯化銀白色沉淀的反應，當出現磚紅色固體，且半分鐘沒有明顯變化，表示達到了滴定終點，n(Cl-)= n(Ag+)=0.0225L×0.8mol·L-1=0.018mol，則亞硝酰氯(ClNO)的質量分數為×100%=90.0%，故答案為：90.0%。