Question

【題目】氯化亞硝酰(NOCl，沸點為－5.5℃)是有機合成中的重要試劑，為黃色氣體，具有刺鼻惡臭味，遇水反應(yīng)，有多種方法制備氯化亞硝酰。已知：HNO2既有氧化性又有還原性，AgNO2微溶于水，溶于硝酸：AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2。

（1）將5g在300℃下干燥了3h并研細的KCl粉末裝入50mL帶有接頭及抽真空用活塞的玻璃容器內(nèi)。將容器盡量減壓，在減壓條件下通入0.002molNO2。反應(yīng)12～36min即可完成，紅棕色的NO2消失，出現(xiàn)黃色的氯化亞硝酰，同時還得到一種鹽，該鹽的化學式為_。氯化鉀需要“干燥”的原因是__。

（2）實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成氯化亞硝酰，裝置如圖所示。

①儀器a的名稱為__。

②干燥管中盛放的試劑為_。

③生成NOCl的化學方程式為__。

（3）為驗證NOCl與H2O反應(yīng)后的溶液中存在Cl－和HNO2，設(shè)計如下實驗步驟，完成下列表格。

步驟	實驗現(xiàn)象或反應(yīng)的化學方程式
①取5mL儀器a中產(chǎn)品，加入盛有水的燒杯中，充分反應(yīng)	NOCl與H2O反應(yīng)的化學方程式為__
②向燒杯中滴加足量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加入足量稀硝酸	加入稀硝酸后，實驗現(xiàn)象為__
③向步驟②燒杯中滴加酸性KMnO4溶液	實驗現(xiàn)象為_

Answer 1

【答案】KNO3 防止生成的氯化亞硝酰遇水反應(yīng)，降低產(chǎn)率，防止NO2與水反應(yīng) 三頸燒瓶 無水CaCl2 2NO+Cl2=2NOCl NOCl+H2O=HCl+HNO2 白色沉淀部分溶解 溶液紫紅色褪色

【解析】

(1)NO2與KCl反應(yīng)生成NOCl，NOCl中N的化合價降低，結(jié)合化合價升降守恒寫出鉀鹽的化學式；題給信息中NOCl遇水反應(yīng)、NO2也能與水反應(yīng)，所以反應(yīng)過程必須在無水條件下進行；

(2)①根據(jù)儀器的特征和作用解答；

②干燥管中盛放的試劑起干燥作用，防止空氣中的水蒸氣進入發(fā)生裝置；

③氯氣與一氧化氮在常溫常壓下化合生成氯化亞硝酰，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學方程式；

(3)要驗證NOCl與H2O反應(yīng)后的溶液中存在Cl－和HNO2，檢驗氯離子用硝酸銀溶液，而檢驗HNO2應(yīng)利用HNO2的還原性，因AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，其具體方法為向燒杯中滴加足量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸，白色沉淀部分溶解，說明有Cl－，向燒杯中滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪色，說明含有HNO2。

(1) NO2中N的化合價為+4，NO2與KCl反應(yīng)生成的NOCl中N的化合價為+3價、降低，根據(jù)氧化還原反應(yīng)，可以判斷鹽為硝酸鉀，化學式為KNO3；根據(jù)信息，干燥的目的是防止生成的氯化亞硝酰遇水反應(yīng)，降低產(chǎn)率，且防止NO2與水反應(yīng)；

(2)①儀器a的名稱為三頸燒瓶；

②干燥管中的干燥劑是為了防止水蒸氣進入，可以為無水CaCl2；

③在常溫常壓下，氯氣與一氧化氮化合生成氯化亞硝酰，反應(yīng)的化學方程式為2NO+Cl2=2NOCl；

(3) ①題意可知，NOCl與H2O反應(yīng)生HCl和HNO2，反應(yīng)的化學方程式為NOCl+H2O=HCl+HNO2；

②NOCl+H2O=HCl+HNO2，檢驗氯離子用硝酸銀溶液，由于AgCl不溶于水、AgNO2微溶于水，則溶液中有白色沉淀，但AgNO2溶于溶于硝酸，所以加入稀硝酸時，白色沉淀部分溶解，說明溶液中含有HNO2；

③HNO2既有氧化性又有還原性，檢驗HNO2可利用HNO2的還原性，即向步驟②燒杯中滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪色，說明含有HNO2。