Question

【題目】亞硝酰氯(NOC1)的沸點(diǎn)為-5.5℃，具有刺鼻惡臭味，在潮濕空氣中易水解，溶于濃硫酸，是而機(jī)合成中的重要試劑。某同學(xué)用下圖裝置，由NO與干燥純凈的Cl2反應(yīng)制備NOCl。

己知：①Cl2沸點(diǎn)為-34.6℃，NO2Cl沸點(diǎn)為-15℃

②2NO+Cl2= 2NOC12NO2 + Cl2=2NO2C1

回答下列問題：

(1)銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________；裝置A中設(shè)計了可上下移動的銅絲，其優(yōu)點(diǎn)是_____________________。

(2)上圖中實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)椋篴→__________________。

(3)實(shí)驗(yàn)時，先制取氯氣使充滿除A、B、C外的整套裝置，目的是______________；

裝置中充滿氯氣后，下—步是制取NO，具體操作是_______________；

E中冰鹽水的溫度可低至-22℃，其作用是_______________。

(4)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計可能的不足之處是__________________（答出一條即可)。

(5)若無C裝置，則不利于NOCl的制備，主要原因是_________（用化學(xué)方程式表示)。

Answer 1

【答案】 3Cu + 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O 可控制反應(yīng)的開始和停止 d、e—b、c—i、j—f、g—h 排出裝置中的空氣 打開止水夾，并將銅絲插入稀硝酸中 將NOCl冷凝為液態(tài) B、C上部的空氣會將NO氧化或：E中制得的NOCl產(chǎn)品中可能混有少量NO2Cl 。 NOCl + H2O= HNO2+HCl

【解析】(1)銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO的化學(xué)方程式為3Cu + 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O；裝置A中可通過上下移動的銅絲，來控制反應(yīng)的開始和停止；

(2)因亞硝酰氯易水解，制得的氯氣需要干燥除雜，可通過飽和食鹽水除去揮發(fā)的HCl，通過濃硫酸干燥，連接裝置時要注意導(dǎo)管要長進(jìn)短出，同時要注意尾氣的處理，減小對環(huán)境的污染，實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)椋篴→d、e—b、c—i、j—f、g—h；

(3)NO遇空氣中的氧氣易氧化為NO2，則先制取氯氣使充滿除A、B、C外的整套裝置可 排出裝置中的空氣；當(dāng)裝置中充滿氯氣后，打開止水夾，并將銅絲插入稀硝酸中，A裝置中開始生成NO氣體；亞硝酰氯(NOC1)的沸點(diǎn)為-5.5℃，易液化，E中冰鹽水使溫度降至-22℃，有利于NOCl冷凝為液態(tài)；

(4)B、C上部有空氣，其中所含氧氣將NO氧化為NO2，因2NO2 + Cl2=2NO2C1，則E中制得的NOCl產(chǎn)品中可能混有少量NO2Cl，這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計存在的不足之處；

(5)若無C裝置濃硫酸干燥NO，則NOCl在潮濕空氣中易水解，發(fā)生NOCl + H2O= HNO2+HCl，不利于NOCl的制備。