Question

5．亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中的重要试剂，可由一氧化氮与氯气在常温常压下合成．己知NOCl是一种红褐色液体或黄色气体，其 熔点是-64.5℃，沸点是-5.5℃，遇水易水解．

（1）实验室制备原料气NO和Cl₂的装置如1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3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
②实验室制Cl₂时，装置B中盛放的试剂为饱和食盐水，其作用是除去氯气中的氯化氢气体
（2）将上述收集到的Cl₂充入集气瓶中，按图2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中的现象为黄绿色气体逐渐变浅，有红褐色液体生成
③装置E中无水氯化钙的作用为吸收水蒸气，防止水蒸气进入D装置
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O₂
（3）NO可用间接电化学法除去，其原理如图3所示．
①阴极的电极反应式为2HSO₃^-+2e^-+2H⁺═S₂O₄^2-+2H₂O
②吸收塔内发生反应的离子方程式为2NO+2S₂O₄^2-+2H₂O═N₂+4HSO₃^-．

Answer 1

分析 （1）根据装置固液加热型选择药品分析；
（2）①NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则氮原子与氧原子形成两对共用电子对，与氯原子形成一对；
②装置D中由黄绿色的氯气生成了红褐色液体NOCl；
③根据NOCl遇水易分解，故装置中应无水分析；
④NO不溶于水，可与氧气一同通入氢氧化钠吸收；
（3）阴极发生还原反应，是亚硫酸氢根离子，得电子，生成硫代硫酸根离子；硫代硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气．

解答 解（1）图1为固液加热型，
①制NO时，可选用铜与稀硝酸制取，发送的反应方程式为：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
故答案为：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
②制Cl₂时，可选用二氧化锰和浓盐酸，制得的氯气中有氯化氢气体，用饱和食盐水除去；
故答案为：饱和食盐水；除去氯气中的氯化氢气体；
（2）①NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则氮原子与氧原子形成两对共用电子对，与氯原子形成一对，电子式为：；
故答案为：；
②装置D中为氯气制备NOCl，故现象为黄绿色气体逐渐变浅，有红褐色液体生成；
故答案为：黄绿色气体逐渐变浅，有红褐色液体生成；
③NOCl遇水易分解，装置E中无水氯化钙的作用为吸收水蒸气，防止水蒸气进入D装置；
故答案为：吸收水蒸气，防止水蒸气进入D装置；
④NO不溶于水，可与氧气一同通入氢氧化钠吸收，、；
故答案为：O₂；
（3）①阴极发生还原反应，是亚硫酸氢根离子，得电子，生成硫代硫酸根离子，电极反应式为：2HSO₃^-+2e^-+2H⁺═S₂O₄^2-+2H₂O；
故答案为：2HSO₃^-+2e^-+2H⁺═S₂O₄^2-+2H₂O；
②硫代硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气，离子反应方程式为：2NO+2S₂O₄^2-+2H₂O═N₂+4HSO₃^-；
故答案为：2NO+2S₂O₄^2-+2H₂O═N₂+4HSO₃^-．

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，注意相关基础知识的学习与积累．