Question

【題目】亞硝酰氯((ClNO)是合成有機(jī)物的重要中間體，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用Cl2和NO制備ClNO并測(cè)定其純度，相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

已知：1）．亞硝酰氯沸點(diǎn)為－5.5℃，易水解，C1NO+H2O=HNO2+HCl；

2）．AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2。

（1）制備Cl2的發(fā)生裝置可以選用__(填字母代號(hào))裝置，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__。

（2）欲收集一瓶干燥純凈的氯氣，選擇合適的裝置，其連接順序?yàn)?/span>a→__(按氣流方向，用小寫(xiě)字母表示)。

（3）實(shí)驗(yàn)室可用圖示裝置制備亞硝酰氯：

本實(shí)驗(yàn)利用X裝置制備NO最主要的優(yōu)點(diǎn)為__，裝置中無(wú)水CaCl2的作用是__。

（4）通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)測(cè)定C1NO樣品的純度。取Z中所得液體mg溶于水，配制成250mL溶液；取出25.00mL樣品溶于錐形瓶中，以K2CrO4溶液為指示劑，用cmol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__，亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__。(已知：Ag2CrO4為磚紅色固體；Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=1×10-2)

Answer 1

【答案】A(或B) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O) f→g→c→b→d→e→j→h 隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨停 防止水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶中與ClNO反應(yīng) 滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，生成磚紅色沉淀，且半分鐘內(nèi)無(wú)變化 %

【解析】

(1)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣可以利用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，則發(fā)生裝置可以選擇上圖中的A；反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；也可以利用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水，則裝置可以選擇上圖中的B；反應(yīng)的離子方程式為2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；

(2)制得的氯氣中含有氯化氫及水蒸氣，所以需要利用飽和食鹽水除去氯化氫后再用濃硫酸進(jìn)行干燥，然后再根據(jù)氯氣的密度比空氣大的性質(zhì)，用向上排空氣法收集，氯氣是大氣污染物，要進(jìn)行尾氣處理，可利用堿石灰作吸收劑進(jìn)行尾氣處理，故裝置的連接順序?yàn)?/span>a f→g→c→b→d→e→j→h；

(3)實(shí)驗(yàn)室也可用B裝置制備NO,與之相比X裝置的優(yōu)點(diǎn)為排除裝置內(nèi)空氣的干擾，可以隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨停；在檢查完裝置氣密性,并裝入藥品后,打開(kāi)k2,然后再打開(kāi)k3,通入一段時(shí)間氣體,其目的為排盡三頸燒瓶中的空氣，防止NO和ClNO變質(zhì)；

(4) AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)是，氯離子消耗完，再加生成Ag2CrO4為磚紅色固體；取Z中所得液體mg溶于水, 25.00mL溶液中n(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+)=c mol/L20.00mL10-3L/mL=0.0200cmol，亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

(1)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣可以利用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，則發(fā)生裝置可以選擇上圖中的A；反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；也可以利用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水，則裝置可以選擇上圖中的B；反應(yīng)的離子方程式為2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；故答案為：A(或B)；MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)；

(2)制得的氯氣中含有氯化氫及水蒸氣，所以需要利用飽和食鹽水除去氯化氫后再用濃硫酸進(jìn)行干燥，然后再根據(jù)氯氣的密度比空氣大的性質(zhì)，用向上排空氣法收集，氯氣是大氣污染物，要進(jìn)行尾氣處理，可利用堿石灰作吸收劑進(jìn)行尾氣處理，故裝置的連接順序?yàn)?/span>a f→g→c→b→d→e→j→h，故答案為：f→g→c→b→d→e→j→h；

(3)實(shí)驗(yàn)室也可用B裝置制備NO,與之相比X裝置的優(yōu)點(diǎn)為排除裝置內(nèi)空氣的干擾，可以隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨停，故答案為：隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨停；在檢查完裝置氣密性,并裝入藥品后,打開(kāi)k2,然后再打開(kāi)k3,通入一段時(shí)間氣體,其目的為排盡三頸燒瓶中的空氣，防止NO和ClNO變質(zhì)，故答案為：防止水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶中與ClNO反應(yīng)；

(4) AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)是，氯離子消耗完，再加生成Ag2CrO4為磚紅色固體，故答案為：滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，生成磚紅色沉淀，且半分鐘內(nèi)無(wú)變化；取Z中所得液體mg溶于水, 25.00mL溶液中n(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+)=c mol/L20.00mL10-3L/mL=0.0200cmol，亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，故答案為：%。