题目内容

5.亚硝酞氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易水解.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)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图1所示:
为制备纯净干燥的气体,表中缺少的药品是:
  装置Ⅰ 装置Ⅱ
 烧瓶中 分液漏斗中
 制备纯净Cl2 MnO2 ① ②
 制备纯净NO Cu ③ ④
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图2所示:
①装置连接顺序为a→e→f(或f→e)→c→b→d (按气流自左向右方向,用小写字母表示).
②装置 IV、V 除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是观察气泡调节气体的流速.
③装置 VII的作用是防止水蒸气进入反应器.
④装置 VIII中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O.
(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酞氯和氯气,该反应的化学方程式为HNO3(浓)+3HC1(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O.

分析 由氯气与一氧化氮在常温常压下合成:由图1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,故 装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,装置Ⅲ用浓硫酸干燥,由图1制备NO,用铜和稀硝酸反应制备,制得的NO中可能混有其他氮氧化合物,故 装置Ⅱ用水净化NO,装置Ⅲ用浓硫酸干燥,将氯气和NO干燥后在装置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,据此分析解答.

解答 解:(1)图1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,故 装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,
图1制备NO,用铜和稀硝酸反应制备,制得的NO中可能混有其他氮氧化合物,NO不溶于水,故 装置Ⅱ用水净化NO;
故答案为:浓盐酸; 饱和食盐水; 稀硝酸;水;
(2)①将氯气和NO干燥后在装置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;
故答案为:e→f(或f→e)→c→b→d;
②装置 IV、V 除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是通过观察气泡调节气体的流速;
故答案为:观察气泡调节气体的流速;
③NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个装置 VII干燥装置防止水蒸气进入反应器;
故答案为:防止水蒸气进入反应器;
(3)装置 VIII中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为:NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O;
故答案为:NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O;
(4)王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酞氯和氯气,该反应的化学方程式为:HNO3(浓)+3HC1(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O;
故答案为:HNO3(浓)+3HC1(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O.

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、排列实验先后顺序、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.

练习册系列答案
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(1)制取MnSO4的化学反应方程式为MnO2+SO2=MnSO4
(2)石灰乳的作用是吸收尾气SO2,防止污染空气.
(3)反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有控制适当的水浴温度、减缓通入气体的速度、减小SO2在混合气(与N2)中的比例.(答两条)
(4)水浴加热的优点是受热均匀,容易控制温度.
Ⅱ、制备高纯MnCO3固体
已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;pH=7.7时Mn(OH)2开始沉淀.
实验步骤:
①将所得MnSO4溶液与20.0mL 2.0mol/L的Na2CO3溶液混合,充分反应;②过滤,用少量水洗涤2~3次;③用少量C2H5OH洗涤;④低温 (低于100℃) 干燥,得固体3.45g.
(1)MnSO4溶液与Na2CO3溶液混合的正确操作为a.(填序号)
a.将Na2CO3溶液缓慢滴加到MnSO4溶液中,边加边搅拌
b.将MnSO4溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中,边加边搅拌
c.将Na2CO3溶液迅速倒入到MnSO4溶液中,并充分搅拌
d.将MnSO4溶液迅速倒入到Na2CO3溶液中,并充分搅拌
(2)检验MnCO3固体是否洗涤干净的方法为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加BaCl2溶液,如果不产生沉淀,说明已洗涤干净,否则说明未洗涤干净.
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