Question

【题目】(14分)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压下合成。已知NOCl是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点64.5℃，沸点5.5℃，遇水易水解。

（1）实验室制备原料气NO和Cl2的装置如下图所示：

①实验室制NO时，装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为 。

②实验室制Cl2时，装置B中盛放的试剂为 ，其作用是 。

（2）将上述收集到的Cl2充入集气瓶中，按图示装置制备亚硝酰氯。

①NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则NOCl的电子式为 。

②装置D中的现象为 。

③装置E中无水氯化钙的作用为 。

④某同学认为装置F不能吸收NO，为解决这一问题，可将尾气与某种气体同时通入氢氧化钠溶液中，这种气体的化学式是 。

（3）NO可用间接电化学法除去，其原理如下图所示：

①阴极的电极反应式为 。

②吸收塔内发生反应的离子方程式为 。

Answer 1

【答案】（1）①3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (2分)

②饱和食盐水(1分) 除去Cl2中的HCl气体(1分)

（2）① (2分)

②黄绿色气体颜色逐渐变浅，有红褐色液体生成(2分)

③吸收水蒸气，防止水蒸气进入D装置(1分)

④O2 (1分)

（3）①2HSO3+2H++2e==S2O42+2H2O(2分)

②2NO+2S2O42+2H2O==N2+4HSO3(2分)

【解析】（1）①实验室采用铜与稀硝酸反应制取NO气体，所以气体发生装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。②实验室制得的氯气中混有HCl气体，所以装置B中应盛放饱和食盐水，目的是除去HCl气体，然后再通过浓硫酸干燥得到纯净干燥的氯气。（2）①根据原子的最外层电子数判断，N、O、Cl三种原子若要满足8电子稳定结构，需分别共用3对、2 对和1 对电子，所以它们通过共用电子对形成共价化合物时，氮原子与氧原子共用2对电子，与氯原子共用1对电子，其电子式为。②氯气为黄绿色，随着反应的进行，氯气不断消耗，则气体颜色变浅，集气瓶浸入10℃的冰盐水中，此时生成的NOCl为液体，故D装置中看到的现象为：黄绿色气体颜色逐渐变浅，有红褐色液体生成。③因为NOCl遇水易水解，所以应在无水环境中制备，设置E装置的目的就是吸收水蒸气，防止水蒸气进入D装置。④NO不能被氢氧化钠溶液吸收，但通入O2后即可被吸收，吸收反应的化学方程式为：4NO +3O2+4NaOH== 4NaNO3+2H2O。（3）①电解时阴极发生还原反应，从原理示意图中物质的箭头指向可知，阴极区HSO3得电子生成S2O42，故阴极的电极反应式为：2HSO3+2H++2e==S2O42+2H2O。②从图示可知，吸收塔内发生的反应，NO和S2O42为反应物，N2和HSO3为生成物，配平后的离子方程式为：2NO+2S2O42+2H2O==N2+4HSO3。