Question

【題目】亞硝酰氯(ClNO)常用作催化劑和合成洗滌劑，其沸點為-5.5℃，易水解生成HNO2和HCl。某學習小組在實驗室中用下圖所示裝置制備ClNO。已知: HNO2既有氧化性又有還原性；AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2。

回答下列問題

（1）儀器a的名稱為_____________， a在裝置C中的作用是____________。

（2）裝置B的作用是____________。

（3）實驗開始時，先打開K1、K2，關閉K3，再打開分液漏斗活塞滴入適量稀硝酸，當觀察到C中______時關閉K1、K2。向裝置D三頸瓶中通入干燥純凈Cl2，當瓶中充滿黃綠色氣體時，再打開K1、K3，制備ClNO。

（4）裝置D中干燥管的作用是__________________。

（5）實驗過程中，若學習小組同學用酒精燈大火加熱制取NO，對本實驗造成的不利影響除了有反應速率過快，使NO來不及反應即大量逸出外，還可能有：___________。

（6）①要驗證ClNO與H2O反應后的溶液中存在Cl-和HNO2，合理的操作步驟及正確的順序是_____(填序號)。

a.向燒杯中滴加過量KI淀粉溶液，溶液變藍色

b.取1.0mL 三頸瓶中產品于燒杯中，加入10.0mLH2O充分反應

c.向燒杯中滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去

d.向燒杯中滴加足量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸，攪拌，仍有白色沉淀

②配制王水的過程中會反應產生ClNO，請寫出該反應的化學方程式：__________________。

Answer 1

【答案】 長頸漏斗 平衡氣壓，避免C中壓強過大 除去NO中的HNO3、NO2氣體 紅棕色完全消失 防止水蒸氣進入三頸瓶中與ClNO反應 溫度過高造成HNO3分解（或揮發） bdc HNO3+ 3HCl== 2H2O + Cl2+ ClNO

【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，至C中紅棕色完全消失后，關閉K1、K2，裝置A是稀硝酸和銅反應生成NO氣體，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，使純NO進入裝置C，此時裝置C的作用為儲存A中產生的NO氣體，向D裝置中通入干燥純凈的Cl2，當D中中充滿黃綠色氣體時，打開K1、K2，在D中制備ClNO，裝有無水CaCl2的干燥管其作用為防止水蒸氣進入D中，使NOC1水解，反應結速后打開K3，進行尾氣處理，防止污染空氣。

(1)儀器a為長頸漏斗；若關閉K1，隨著反應的進行，C中壓強增加，長頸漏斗的作用為平衡系統內外壓強，避免C中壓強過大，故答案為：長頸漏斗；平衡氣壓，避免C中壓強過大；

(2)NO不溶于水，而可能存在的雜質HNO3、NO2均易溶于水，故B的作用為除去NO中的HNO3、NO2等雜質，故答案為：除去NO中的HNO3、NO2氣體；

(3)為了得到比較純凈的NO，當C中紅棕色完全消失時，不再存在NO2氣體，故答案為：紅棕色完全消失；

(4)因為亞硝酰氯(ClNO)易與水反應水解，所以必須防止有水蒸氣進入三頸燒瓶中與ClNO反應，裝置D中干燥管可以防止水蒸氣進入三頸瓶中與ClNO反應，故答案為：防止水蒸氣進入三頸瓶中與ClNO反應；

(5)對蒸餾燒瓶大火加熱，會使得反應迅速，大量生產NO氣體，會使較多的NO氣體未參加反應便逸出至空氣中；同時，較高的溫度可能是硝酸分解或揮發，產生較多雜質氣體，故答案為：溫度過高造成HNO3分解(或揮發)；

(6)①首先要使ClNO與H2O反應，選擇b；因為碘化銀為沉淀，而酸性高錳酸鉀能將氯離子氧化，所以需要先驗證氯離子的存在，選擇d；由于引入了足量銀離子，所以僅能使用酸性高錳酸鉀驗證亞硝酸，選擇c；故答案為：bdc；

②配制王水的過程中會反應產生ClNO，是硝酸與鹽酸反應生成了ClNO，ClNO中Cl元素為-1價，N元素為+3價，根據化合價升降守恒，有氯氣生成，反應的化學方程式為HNO3+ 3HCl== 2H2O + Cl2+ ClNO，故答案為：HNO3+ 3HCl== 2H2O + Cl2+ ClNO。