Question

【題目】亞硝酰氯(ClNO)是有機物合成中的重要試劑，可由NO與Cl2在常溫常壓下反應(yīng)得到。ClNO部分性質(zhì)如下：黃色氣體，熔點：－59.6℃，沸點：－6.4℃，遇水易水解。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。

(1)利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ裝置制備原料氣NO和Cl2

① 寫出利用裝置Ⅰ制備氯氣的離子反應(yīng)方程式：_________。

② 利用上述裝置制備NO時，Ⅱ中盛裝物質(zhì)為_________(寫化學(xué)式)。

(2)利用以下裝置在常溫常壓下制備ClNO

① 裝置連接順序為a→________(按氣流自左向右方向，用小寫字母表示)。

② 為使NO和Cl2恰好完全反應(yīng)生成ClNO，理論上通入NO和Cl2兩種氣體的流速比為_________。

③ 裝置Ⅸ的作用是_____________。

④ 裝置Ⅷ吸收尾氣時，有同學(xué)認為尾氣中的某種氣體不能完全被吸收，為了充分吸收尾氣，可將尾氣與______________(氣體)同時通入NaOH溶液中。

⑤ 王水是濃鹽酸和濃硝酸的混酸，一定條件下混酸可生成ClNO和Cl2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。

⑥ 寫出驗證ClNO與H2O完全反應(yīng)后的溶液中存在Cl-和HNO2的實驗步驟：取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，______________________________________________________。(限選試劑如下：AgNO3溶液，稀硝酸，KMnO4溶液)

Answer 1

【答案】MnO2+4H++2Cl－ Mn2+ + Cl2↑+2H2O H2O a→e→f→c→b→d (或a→f→e→c→b→d) 2∶1 冷凝亞硝酰氯，便于收集 O2(或空氣) HNO3(濃)+3HCl(濃)=ClNO↑+Cl2↑+2H2O 依次滴加足量的AgNO3溶液和稀硝酸，充分振蕩、靜置，有白色沉淀生成；另取靜置后上層清液少許于另一支試管中，滴加KMnO4溶液，溶液紫色褪去

【解析】

(1)、①制備氯氣的離子反應(yīng)方程式：MnO2+4H++2Cl－ Mn2+ + Cl2↑+2H2O；

②實驗室收集NO只能用排水法，選擇試劑H2O；

(2)、①ClNO易與水反應(yīng)，裝置VII可以防止尾氣吸收裝置VIII的水蒸氣進入，所以連接順序為a→e→f→c→b→d；

②由反應(yīng)2NO+Cl2=2ClNO可知理論上通入NO和Cl2兩種氣體的流速比為2：1時恰好完全反應(yīng)生成ClNO；

③ 由于ClNO沸點：－6.4℃，所以需要冰鹽（-10℃）冷凝亞硝酰氯，才便于收集；

④空氣中氧氣與NO反應(yīng)生成NO2，同時通入NaOH溶液中被NaOH溶液吸收，避免NO逸出污染空氣；

⑤王水是濃鹽酸和濃硝酸的混酸，一定條件下混酸可生成ClNO和Cl2，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HNO3(濃)+3HCl(濃)=ClNO↑+Cl2↑+2H2O；

⑥驗證ClNO與H2O完全反應(yīng)后的溶液中存在Cl-和HNO2，可根據(jù)Cl-與Ag+反應(yīng)生成白色沉淀及HNO2具有還原性進行判斷，具體操作為：依次滴加足量的AgNO3溶液和稀硝酸，充分振蕩、靜置，有白色沉淀生成；另取靜置后上層清液少許于另一支試管中，滴加KMnO4溶液，溶液紫色褪去。