Question

【題目】亞硝酰氯(ClNO)是有機(jī)物合成中的重要試劑，其沸點(diǎn)為－5.5℃，易水解。已知：AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，AgNO2+HNO3=AgNO3 +HNO2，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用Cl2和NO制備ClNO并測定其純度，相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）制備Cl2的發(fā)生裝置可以選用___________(填字母代號)裝置，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________。

（2）欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇合適的裝置，其連接順序?yàn)?/span> A→_______→_______→________→_______ (按氣流方向，用裝置的大寫字母表示)。

（3）實(shí)驗(yàn)室可用圖示裝置制備亞硝酰氯：

①實(shí)驗(yàn)室也可用 B裝置制備NO，與B裝置相比 X裝置的優(yōu)點(diǎn)為____________。

②檢驗(yàn)裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是______，然后打開K1，當(dāng)Z中有一定量液體生成時，停止實(shí)驗(yàn)。

（4）已知：ClNO 與H2O反應(yīng)生成HNO2和 HCl。通過以下實(shí)驗(yàn)測定ClNO樣品的純度。取Z中所得液體m g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL樣品溶于錐形瓶中，以K2CrO4溶液為指示劑，用c molL-1 AgNO3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)＝1×10-12)

Answer 1

【答案】A；MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O； (或B；2MnO4+16H++10Cl=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)； F D E G 排除裝置內(nèi)空氣的干擾 可以隨開隨用，隨關(guān)隨停 排干凈三頸瓶中的空氣 滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液中生成磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)無變化 %

【解析】

（1）由二氧化錳與濃鹽酸加熱（或高錳酸鉀與濃鹽酸）制備氯氣，根據(jù)反應(yīng)條件選擇可得；

（2）制得的氯氣混有HCl和水蒸氣，一次用飽和食鹽水、濃硫酸除去，氯氣密度比空氣大，選擇導(dǎo)氣管長進(jìn)短出的收集方法，最后用堿石灰吸收多余的氯氣，防止污染空氣，據(jù)此分析可得；

（3）X制備NO氣體，Y干燥NO氣體，干燥的NO與氯氣在Z中反應(yīng)，

①X裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以排除裝置內(nèi)空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關(guān)隨停；

②檢驗(yàn)裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是排干凈三頸瓶中的空氣；

（4）已知：Ag2CrO4為磚紅色固體；Ksp（AgCl）=1.56×10-10，Ksp（Ag2CrO4）=1×10-12）取出25.00mL樣品溶于錐形瓶中，以K2CrO4溶液為指示劑，用cmolL-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，利用Ag2CrO4為磚紅色沉淀來指示反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)，氯元素守恒：ClNO～HCl～AgNO3，結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算亞硝酞氯（ClNO）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)制取氯氣可以用二氧化錳與濃鹽酸加熱或高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制得，選擇A，發(fā)生的離子反應(yīng)為：MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O，若選擇B，發(fā)生的離子反應(yīng)為：2MnO4+16H++10Cl=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案為：A；MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O； (或B；2MnO4+16H++10Cl=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)；

(2)制得的氯氣混有HCl和水蒸氣，一次用飽和食鹽水、濃硫酸除去，為保證除雜徹底，導(dǎo)氣管均長進(jìn)短出，氯氣密度比空氣大，選擇導(dǎo)氣管長進(jìn)短出的收集方法，最后用堿石灰吸收多余的氯氣，防止污染空氣，故導(dǎo)氣管連接順序?yàn)?/span>a→f→g→c→b→d→e→j→h，裝置F→D→E→G，故答案為：F；D；E；G；

(3)①用B裝置制備NO，與之相比X裝置可以排除裝置內(nèi)空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關(guān)隨停，故答案為：排除裝置內(nèi)空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關(guān)隨停；

②檢驗(yàn)裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是排干凈三頸瓶中的空氣，故答案為：排干凈三頸瓶中的空氣；

(4)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cmolL1AgNO3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：滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液中生成磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)無變化，說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)，

根據(jù)氯元素守恒：ClNOHClAgNO3，

11

ncmol/L×20.00×103L×

n=cmol/L×20.00×103L×=c×20.00×103×10mol=0.2c mol，

亞硝酞氯(ClNO)的質(zhì)量數(shù)=×100%=%，故答案為：滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液中生成磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)無變化；%。