Question

【題目】亞硝酰氯(NOCl)是一種紅褐色液體或黃色氣體，其熔點64.5℃，沸點5.5℃，遇水易水解。它是有機合成中的重要試劑，可由NO與Cl2在常溫常壓下合成。

（1）實驗室制備原料氣NO和Cl2的裝置如下圖所示：

實驗室制Cl2時，裝置A中燒瓶內發生反應的化學方程式為____。裝置B中盛放的試劑為____；

（2）將上述收集到的Cl2充入D的集氣瓶中，按圖示裝置制備亞硝酰氯。

①NOCl分子中各原子均滿足8電子穩定結構，則NOCl的電子式為____。

②裝置D中發生的反應方程式為___________________。

③如果不用裝置E會引起什么后果_______________

④某同學認為裝置F不能有效吸收尾氣中的某種氣體，該氣體為_____，為了充分吸收尾氣，可將尾氣與____同時通入氫氧化鈉溶液中。

（3）工業上可用間接電化學法除去NO，其原理如下圖所示，吸收塔中發生的反應為：NO+S2O42+H2O→N2+HSO3

①吸收塔內發生反應的氧化劑與還原劑物質的量之比為_________。

②陰極的電極反應式為____________。

Answer 1

【答案】MnO2 + 4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O 飽和食鹽水 2NO +Cl2 =2NOCl F中的水蒸氣進入 D 裝置中，會導致產品水解 NO O2 1:1 2HSO3 +2H++2e=S2O42+2H2O

【解析】

（1）實驗室制取氯氣是利用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，其反應的化學方程式為：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+H2O；濃鹽酸易揮發，產生的氯氣中含有氯化氫氣體，在裝置B中盛放飽和食鹽水，其作用是除去Cl2中HCl氣體；故答案為：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+H2O；飽和食鹽水。

（2）①NOCl分子中各原子均滿足8電子穩定結構，N、O、Cl原子最外層電子數分別為5、6、7，各需要形成的電子對為3、2、1，則NOCl的電子式為：；故答案為：。

②裝置D中是先通入的干燥氯氣與干燥的NO反應制取NOCl，其發生的反應方程式為：2NO +Cl2 =2NOCl；故答案為：2NO +Cl2 =2NOCl。

③亞硝酰氯(NOCl)遇水易水解，如果不用裝置E則F中的水蒸氣進入D裝置中，會導致產品水解；故答案為：F中的水蒸氣進入D裝置中，會導致產品水解。

④氯氣能與氫氧化鈉溶液反應，但NO與NaOH溶液不反應，也不溶于水，則裝置F不能有效吸收尾氣中的NO氣體；由于NaOH溶液能吸收NO2，為了充分吸收尾氣，可將尾氣與氧氣同時通入氫氧化鈉溶液中；故答案為：NO；O2。

（3）①吸收塔內發生反應的化學方程式為：2NO+2S2O42+2H2O=N2+4HSO3，其中氧化劑是NO，還原劑是S2O42，則氧化劑與還原劑物質的量之比為1：1；故答案為：1:1。

②陰極HSO3得到電子生成S2O42，其電極反應式為：2HSO3+2H++2e=S2O42+2H2O；故答案為：2HSO3+2H++2e=S2O42+2H2O。