Question

【題目】亞硝酰氯(ClNO)是有機物合成中的重要試劑，其沸點為－5.5℃，易水解。已知：AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，AgNO2+HNO3=AgNO3 +HNO2，某學習小組在實驗室用Cl2和NO制備ClNO并測定其純度，相關實驗裝置如圖所示。

(1)制備Cl2的發生裝置可以選用___________(填字母代號)裝置，發生反應的離子方程式為___________。

(2)欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇合適的裝置，其連接順序為 a→________________(按氣流方向，用小寫字母表示)。

(3)實驗室可用圖示裝置制備亞硝酰氯：

①實驗室也可用 B 裝置制備 NO ， X裝置的優點為___________________________________。

②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是____________，然后進行其他操作，當Z中有一定量液體生成時，停止實驗。

(4)已知：ClNO 與H2O反應生成HNO2和 HCl。

①設計實驗證明 HNO2是弱酸：_____________。(僅提供的試劑：1 molL-1鹽酸、 1 molL-1HNO2溶液、 NaNO2溶液、紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙)。

②通過以下實驗測定ClNO樣品的純度。取Z中所得液體m g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL樣品溶于錐形瓶中，以K2CrO4溶液為指示劑，用c molL-1 AgNO3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液的體積為20.00mL。滴定終點的現象是__________，亞硝酰氯(ClNO)的質量分數為_________。(已知： Ag2CrO4為磚紅色固體； Ksp(AgCl)＝1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)＝1×10-12)

Answer 1

【答案】A（或B） MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O（或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O） f→g→c→b→d→e→j→h 隨開隨用，隨關隨停 排干凈三頸燒瓶中的空氣 用玻璃棒蘸取NaNO2溶液，點在紅色石蕊試紙中央，若試紙變藍，說明HNO2是弱酸 滴入最后一滴標準液，生成磚紅色沉淀，且半分鐘內無變化 ％

【解析】

（1）二氧化錳和濃鹽酸加熱下制備氯氣，發生裝置屬于固液加熱型的（或KMnO4與濃鹽酸常溫下制備Cl2）。

（2）制得的氯氣中會混有水蒸氣和氯化氫，用飽和食鹽水除氯化氫，濃硫酸吸收水分，用向上排空氣法收集氯氣，最后進行尾氣處理。

（3）①實驗室也可用 B 裝置制備 NO，X裝置的優點為隨開隨用，隨關隨停。

②通入一段時間氣體，其目的是把三頸燒瓶中的空氣排盡，防止NO被空氣中的氧氣氧化。

（4）①要證明HNO2是弱酸可證明HNO2中存在電離平衡或證明NaNO2能發生水解，結合題給試劑分析。

②以K2CrO4溶液為指示劑，用c molL-1 AgNO3標準溶液滴定至終點，滴定終點的現象是：滴入最后一滴標準液，生成磚紅色沉淀，且半分鐘內無變化；根據(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+)，然后結合m=n×M來計算。

（1）可以用二氧化錳和濃鹽酸加熱下制備氯氣，發生裝置屬于固液加熱型的，反應的化學方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O，離子方程式為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O，（或用KMnO4與濃鹽酸常溫下制備Cl2，發生裝置屬于固液不加熱型，反應的離子方程式為2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O）故答案為：A（或B）；MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O（或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O）。

（2）制得的氯氣中會混有水蒸氣和氯化氫，用飽和食鹽水除氯化氫，濃硫酸吸收水分，用向上排空氣法收集氯氣，最后進行尾氣處理，故其連接順序為 f→g→c→b→d→e→j→h；故答案為：f→g→c→b→d→e→j→h。

（3）①實驗室也可用 B 裝置制備 NO ，X裝置的優點為隨開隨用，隨關隨停，故答案為：隨開隨用，隨關隨停。

②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是把三頸燒瓶中的空氣排盡，防止NO被空氣中的氧氣氧化，故答案為：排干凈三頸燒瓶中的空氣；

（4）①要證明HNO2是弱酸可證明HNO2中存在電離平衡或證明NaNO2能發生水解，根據題目提供的試劑，應證明NaNO2溶液呈堿性；故設計的實驗方案為：用玻璃棒蘸取NaNO2溶液，點在紅色石蕊試紙中央，若試紙變藍，說明HNO2是弱酸，故答案為：用玻璃棒蘸取NaNO2溶液，點在紅色石蕊試紙中央，若試紙變藍，說明HNO2是弱酸。

②以K2CrO4溶液為指示劑，用c molL-1 AgNO3標準溶液滴定至終點，滴定終點的現象是：滴入最后一滴標準液，生成磚紅色沉淀，且半分鐘內無變化；取Z中所得液體m g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL中滿足：n(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+)=c×0.02L=0.02cmol，則250mL溶液中n(ClNO)=0.2cmol，m（ClNO）=n×M=0.2cmol×65.5g/mol=13.1cg，亞硝酞氯(ClNO)的質量分數為(13.1cg÷m g)×100％=％，故答案為：滴入最后一滴標準液，生成磚紅色沉淀，且半分鐘內無變化；％