Question

【題目】亞硝酰氯（ClNO）常用于合成洗滌劑、觸媒及用作中間體，某學習小組在實驗室用Cl2與NO制備ClNO并測定其純度，進行如下實驗（夾持裝置略去）。

查閱資料：亞硝酰氯（ClNO）的熔點為-64.5℃、沸點為-5.5℃，氣態呈黃色，液態時呈紅褐色，遇水易反應生成一種氯化物和兩種氮的常見氧化物，其中一種呈紅棕色。

請回答下列問題：

Ⅰ．Cl2的制備：舍勒發現氯氣的方法至今還是實驗室制取氯氣的主要方法之一。

（1）該方法可以選擇上圖中的______（填字母標號）為Cl2發生裝置，該反應中被氧化與被還原物質的物質的量之比為______。

（2）欲收集一瓶純凈干燥的氯氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：a→______→i→h（按氣流方向填小寫字母標號）。

Ⅱ．亞硝酰氯（ClNO）的制備、實驗室可用下圖裝置制備亞硝酰氯（ClNO）：

（3）實驗室也可用B裝置制備NO，與B裝置相比，使用X 裝置的優點為______。

（4）組裝好實驗裝置后應先______，然后裝入藥品。一段時間后，兩種氣體在Z中反應的現象為______。

III．亞硝酰氯（ClNO）純度的測定：將所得亞硝酰氯（ClNO）產品13.10 g溶于水，配制成250 mL溶液；取出25.00 mL，以K2CrO4溶液為指示劑，用0.8 mol·L-1AgNO3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液的體積為 22.50 mL。（已知：Ag2CrO4為磚紅色固體）

（5）亞硝酰氯（ClNO）與水反應的離子方程式為______。

（6）亞硝酰氯（ClNO）的質量分數為______。（保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】 C 2∶1 g→f→e→d→c→b 排除裝置內空氣的干擾，可以隨開隨用，隨關隨停 檢查裝置的氣密性 出現紅褐色液體 2ClNO + H2O == 2H+ + 2Cl- + NO↑+ NO2↑ 90%

【解析】（1）實驗室制取氯氣的方法是將二氧化錳固體與濃鹽酸混合加熱，所以選取的裝置為C。該反應中有2mol HCl被氧化為1mol Cl2，有1mol MnO2被還原為Mn2+，所以被氧化與被還原物質的物質的量之比為2:1。

（2）制取的氯氣應該先過飽和食鹽水除去氯化氫，過濃硫酸干燥，再收集（氯氣密度大于空氣，應該長進短出），所以順序為：a→g→f→e→d→c→b→i→h。

（3）X可以從U形管的左側加入硝酸，當硝酸沒過銅絲的時候，可以保證裝置內沒有空氣，這樣生成的NO比較純凈。當反應需要停止時，可以關閉K1，此時NO氣體無法排出，會產生一定氣壓，使U形管右側液面下降，當固液分離的時候，反應自動停止。由上，X裝置的優點是：排除裝置內空氣的干擾，可以隨開隨用，隨關隨停。

（4）實驗的一般步驟是連接裝置再檢查氣密性，再進行實驗。一段時間后，兩種氣體在Z中反應生成亞硝酰氯，而亞硝酰氯是一種紅褐色液體，所以現象為Z的三頸瓶中出現紅褐色液體。

（5）亞硝酰氯遇水易反應生成一種氯化物（只能是HCl）和兩種氮的常見氧化物（NO和NO2），所以反應的離子方程式為：2ClNO + H2O == 2H+ + 2Cl- + NO↑+ NO2↑。

（6）加入的硝酸銀為0.8×22.5×10-3＝0.018mol，所以氯離子為0.018mol，根據Cl守恒得到ClNO為0.018mol，考慮到題目是將產品配成250mL溶液，取25mL進行滴定，所以含有的ClNO為0.18mol，質量為0.18×65.5＝11.79g，質量分數為11.79÷13.1＝90%。