题目内容
【题目】亚硝酰氯,熔点:,沸点:为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶臭味,遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物与氯化氢,易溶于浓硫酸。是有机物合成中的重要试剂,常可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。其制备装置如图所示其中III、IV中均为浓硫酸:
(1)用图甲中装置制备纯净干燥的原料气,补充下表中所缺少的药品。
| 装置Ⅰ | 装置Ⅱ | |
| 烧瓶中 | 分液漏斗中 | |
制备纯净 |
| 浓盐酸 | _________________ |
制备纯净NO | Cu | 稀硝酸 | _________________ |
(2)将制得的NO和通入图乙对应装置制备NOCl。
装置连接顺序为________按气流自左向右方向,用小写字母表示。
装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、外,还可以通过观察气泡的多少调节两种气体的流速。
有人认为可以将装置Ⅳ中浓硫酸合并到装置Ⅴ中,撤除装置Ⅳ,直接将NO、通入装置Ⅴ中,你同意此观点吗?_______填“同意”或“不同意”,原因是___________。
实验开始的时候,先通入氯气,再通入NO,原因为________________________。
(3)有人认为多余的氯气可以通过下列装置暂时储存后再利用,请选择可以用作氯气的储气的装置 ______;
(4)装置Ⅶ吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为_______________________。
(5)有人认为装置Ⅶ中氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl,不能吸收NO,经过查阅资料发现用高锰酸钾溶液可以吸收NO气体,因此在装置Ⅶ氢氧化钠溶液中加入高锰酸钾,反应产生黑色沉淀,写出该反应的离子方程式:__________________________________。
(6)制得的NOCl中可能含有少量杂质,为测定产品纯度进行如下实验:称取样品溶于溶液中,加入几滴溶液作指示剂,用足量硝酸酸化的溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗溶液。则该样品的纯度为__________保留1位小数
【答案】饱和食盐水 f可互换 不同意 NO与反应生成的NOCl可溶于浓硫酸 用排尽装置内的空气,以防NO与氧气反应 Ⅰ
【解析】
氯气与一氧化氮在常温常压下合成亚硝酰氯。图甲装置制备氯气,实验室用浓盐酸与二氧化锰制备,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,先用饱和食盐水吸收除去HCl,再用浓硫酸干燥。由图甲制备NO,用铜和稀硝酸反应制备,制得的NO中可能混有硝酸、二氧化氮,先用水净化处理,再用浓硫酸干燥。将氯气和NO通过装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外,还可以根据气泡控制气体流速,在装置Ⅵ中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,以此解答该题。
(1)用与浓盐酸制备纯净干燥的氯气,需要除去氯气中的氯化氢杂质,装置Ⅱ中的试剂是饱和食盐水;
用Cu与稀硝酸制备纯净干燥的NO,需要除去NO中的杂质,装置Ⅱ中的试剂是水;
(2),熔点:,沸点:,用冰盐水冷凝;亚硝酰氯遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物与氯化氢,易溶于浓硫酸,要防止亚硝酰氯水解,氯气、NO有毒,所以用氢氧化钠溶液进行尾气处理,连接顺序是;
不同意此观点,因为氯气与一氧化氮在常温常压下反应生成NOCl,NOCl溶于浓硫酸,所以不能直接将NO、通入装置Ⅴ中;
用排尽装置内的空气,以防NO与氧气反应,所以实验开始的时候,先通入氯气,再通入NO;
(3)装置Ⅰ中氯气进入下面的容器时,容器中的液体排入上面的容器,需要氯气时打开右侧活塞,水在重力作用下进入下面容器,将氯气排出,所以装置Ⅰ可以用作氯气的储气的装置;而Ⅱ、Ⅲ不能形成较大压强差,在使用氯气时不能将多余的氯气排出;
(4)由信息可知NOCl在水中剧烈水解生成NO、和HCl,类比,装置Ⅶ吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为;
(5)黑色沉淀物为二氧化锰,则高锰酸钾被还原为,NO被氧化为硝酸根离子,因此对应的离子方程式为:;
(6) n(AgNO3)=0.05L×0.40mol/L=0.02mol,根据氯原子守恒,由关系式NOClNaClAgNO3可知,n(NOCl)=0.02mol,则样品的纯度为×100%=80%。