Question

亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl₂在通常条件下反应得到（NO₂与Cl₂反应可得硝酰氯）．亚硝酰氯的熔点为-64.5℃，沸点为-5.5℃，并且遇水蒸气分解为氮的氧化物和氯化氢．
某校化学兴趣小组按如图流程制备亚硝酰氯，实验时，先通入Cl₂，待E中U形管内充满黄绿色气体时，再缓缓通入NO．“→”表示气流方向．
（1）实验室用氯酸钾和浓盐酸制备Cl₂的化学方程式是

 

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（2）装置F的作用是

 

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（3）亚硝酰氯与水反应的化学方程式是

 

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（4）实验中“先通入Cl₂，待E中U形管内充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入”，此操作的目的是

 

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Answer 1

考点：制备实验方案的设计,氯气的实验室制法,氮的氧化物的性质及其对环境的影响

专题：实验题

分析：（1）氯酸钾和浓盐酸反应生成KCl和氯气、水，根据原子守恒和电子守恒配平方程式；
（2）亚硝酰氯（NOCl）易与水反应，要避免水蒸气进入E装置；
（3）NOCl中氮元素化合价为+3价，水解化合价不变，生成N₂O₃和HCl；
（4）NO能被氧气氧化，而且属于有毒气体，会污染空气．

解答： 解：（1）氯酸钾和浓盐酸反应生成KCl和氯气、水，反应的化学方程式为：KClO₃+6HCl（浓）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
故答案为：KClO₃+6HCl（浓）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
（2）亚硝酰氯（NOCl）易与水反应，要避免水蒸气进入E装置，装置F中为无水氯化钙能吸收水蒸气，可以防止尾气吸收装置G中的水蒸气进入E装置中；
故答案为：防止G中水蒸气进入U形管，避免引起NOCl水解；
（3）NOCl中氮元素化合价为+3价，水解化合价不变，生成N₂O₃和HCl，则亚硝酰氯与水反应的化学方程式是2NOCl+H₂O=N₂O₃+2HCl；
故答案为：2NOCl+H₂O=N₂O₃+2HCl；
（4）NO能被氧气氧化，所以要先通氯气把装置中的氧气排净，NO属于有毒气体，会污染空气，通入足量的氯气可以使NO尽可能完全反应，避免NO逸出污染空气；
故答案为：防止NO被装置中的氧气氧化为NO₂，保持Cl₂过量，使NO完全转化，避免NO逸出污染空气．

点评：本题考查了物质制备方案设计，主要考查了化学方程式的书写、实验方案评价、氧化还原反应、环境保护等，题目难度中等，侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能量．