题目内容

【题目】亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物。亚硝酰氯应用广泛,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。

(1)甲组同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示,为制备纯净干燥的气体,补充右表中缺少的药品。

装置Ⅰ

装置Ⅱ

蒸馏烧瓶中

A仪器中

制备纯净的Cl2

MnO2

______

______

制备纯净的NO

Cu

______

______

(2)乙组同学对甲组同学制取NO的装置略加改良,结合甲组制得的Cl2共同制备NOCl,装置如图所示:

①仪器b的名称为________________

②组装好实验装置后应先______________,然后依次装入药品。此实验关键操作有两点:一是将Cl2充满D装置的三颈瓶中;二是A中反应开始时要先关闭K2,打开K1,待NO充满装置后再关闭K1,打开K2。这两步操作中充满的目的都是__________________________________________________

③若C装置中压强过大,可以观察到的现象是_________________________

④装置D中冰盐水的作用是__________________

(3)亚硝酰氯(NOCl)纯度的测定:将所得亚硝酰氯(NOCl)产品13.10g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用0.8mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为 22.50mL。(已知:Ag2CrO4为砖红色固体)

①亚硝酰氯(NOCl)与水反应的化学方程式为_________________________

②亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为______________________

【答案】浓盐酸 饱和食盐水或饱和NaCl溶液 稀硝酸 蒸馏水或水 分液漏斗 检查装置的气密性 排尽装置中的空气 长颈漏斗中的液面上升 液化亚硝酰氯,便于收集产品 2NOCl+H2O=2HCl+ NO↑+NO2 90. 0%

【解析】

用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制得氯气,氯气中含有氯化氢,用饱和食盐水除去氯化氢,铜和稀硝酸在加热条件下生成一氧化氮,制得的一氧化氮中可能含有二氧化氮和硝酸蒸气,所以用水除去杂质气,然后再用浓硫酸进行干燥,通入三颈瓶中与干燥的纯净的氯气反应生成产物亚硝酰氯

(1)用浓盐酸和二氧化锰制取氯气,用饱和食盐水或饱和NaCl溶液除去氯气中的氯化氢气体。用稀硝酸和铜反应生成一氧化氮,用蒸馏水或水除去一氧化氮中的二氧化氮气体和HNO3蒸气。

(2) ①仪器b的名称为分液漏斗;

②组装好实验装置后应先检查装置的气密性,再装入药品。因为亚硝酰氯遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物,所以操作中要排尽装置中的空气

③若C装置中压强过大,则气体会将液体压入长颈漏斗,会使长颈漏斗中的液面上升

④装置D中冰盐水可以将亚硝酰氯液化,便于收集产品

(3) ①亚硝酰氯遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物,即生成氯化氢和一氧化氮和二氧化氮,方程式为:2NOCl+H2O=2HCl+ NO↑+NO2

②根据氯化氢和硝酸银的关系分析,25.00mL溶液中HCl的浓度为=0.72mol/L,则亚硝酰氯(NOCl)的质量分数= 90. 0%。

练习册系列答案
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Fe2O3(s) + 3C(s)=2Fe(s) + 3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ·mol-1

C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为______________________________

(2)甲醇是重要的化工原料,利用煤化工中生产的CO和H2可制取甲醇,发生的反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验室中,在1L恒容的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:

10min

20min

30min

40min

50min

60min

300 ℃

0.40

0.60

0.75

0.84

0.90

0.90

500 ℃

0.60

0.75

0.78

0.80

0.80

0.80

①300℃和500℃对应的平衡常数大小关系为K300℃_________K500℃(填“>”、“=”或“<”)。

②下列关于该反应的说法正确的是______________(填选项字母,下同)

A.该反应在任何温度下都能自发进行

B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动

C.温度一定时,压强不再随时间变化可以说明反应达到了平衡状态

D.使用高效催化剂,ΔH会增大

③300 ℃时,前10 min内,该反应的平均反应速率为v(H2)=___mol/(L·min)。

④下列措施能够增大此反应中CO的转化率的是_________

A. 充入CO气体 B. 升高温度

C. 使用优质催化剂 D. 往容器中再充入1 mol CO和2 mol H2

⑤500 ℃时,保持反应体系的温度不变,60min时再向容器中充入CH3OH气体和H2各0.4mol,反应将向___(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)进行。再次达到平衡时的平衡常数为____________L2/mol2

(3)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见下图。当乙酸的生成速率主要取决于温度时,其影响范围是__________________

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