Question

【題目】亞硝酰氯( NOCl) 是有機(jī)合成中的重要試劑，為黃色氣體或紅褐色液體（熔點- 64. 5℃，沸點-5.5℃），具有刺鼻惡臭味，遇水和潮氣水解，有多種方法制備。

(1)方法一：將5 g 經(jīng)300℃下干燥了 3h 并研細(xì)的 KCl 粉末裝入 50 mL 帶有接頭及抽真空用活塞的玻璃容器內(nèi)。將容器盡量減壓，在減壓下通入0. 002 mol NO2。反應(yīng) 12 ~ 36 min 即可完成，NO2紅棕色消失 ，出現(xiàn)黃色亞硝酰氯，同時還得到一種鹽。寫出亞硝酰氯的電子式________，該方法制備NOCl的化學(xué)方程式為_________________，氯化鉀需要“干燥”的原因是_______________。

(2)方法二：實驗室可用如圖裝置制備亞硝酰氯(NOCl)，檢驗裝置氣密性并裝入藥品打開 K2，然后再打開___________（填“K1 ”或"“K3 ”） 通入一段時間氣體，其目的為______，然后進(jìn)行其他操作，當(dāng) Z 有一定量液體生成時，停止實驗。寫出X 裝置中反應(yīng)的離子方程式_____________________ 。

(3)測定產(chǎn)品純度：取(2)中w g Z 中液態(tài)產(chǎn)品溶于蒸餾水，配制成250 ml 溶液；用酸式滴定管準(zhǔn)確量取25. 00mL 所配溶液于錐形瓶中，滴加幾滴 K2CrO4溶液作指示劑，用滴定管盛裝 c mol·L-1 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為V mL。［已知：Ksp( AgCl ) =1.56 ×10-10 ，Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12，Ag2CrO4為磚紅色固體，忽略雜質(zhì)參與反應(yīng)］

①盛裝AgNO3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管是____（填“酸式”或“堿式”)棕色滴定管；判斷達(dá)到滴定終點的方法是_____________________。

②該產(chǎn)品純度為_____________（用代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 2NO2+ KCl =KNO3+ NOCl NOCl 遇水易水解，NO2與水反應(yīng) K3 排盡三頸燒瓶中的空氣，防止一氧化氮被氧化，防止產(chǎn)品( NOCl) 變質(zhì) 3Cu ++ 8H++2NO3- == 2NO↑+ 4H2O+ 3Cu2+ 酸式 溶液中恰好出現(xiàn)磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)不消失 或

【解析】

在玻璃容器內(nèi)，NO2與KCl發(fā)生反應(yīng)，生成NOCl和KNO3，由于NOCl和NO2都能與水發(fā)生反應(yīng)，所以整個容器內(nèi)應(yīng)保持無水環(huán)境。實驗室用如圖裝置制備亞硝酰氯(NOCl)，此反應(yīng)在裝置Z中進(jìn)行，發(fā)生反應(yīng)為2NO+Cl2==2NOCl，裝置X為制取NO的裝置，銅絲與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮等；裝置Y為NO的干燥裝置。由于NOCl易發(fā)生水解且NO易被空氣中的O2氧化，所以反應(yīng)需在無水、無氧環(huán)境中進(jìn)行，也就是在Z中通入NO前需排盡裝置內(nèi)的空氣。計算產(chǎn)品的純度時，Ag+與Cl-發(fā)生反應(yīng)生成AgCl，由Ksp( AgCl ) =1.56 ×10-10可以看出，Cl-可完全轉(zhuǎn)化為沉淀，由AgNO3的用量可計算出溶液中n(Cl-)，由此計算產(chǎn)品中所含NOCl的質(zhì)量及純度。

(1)亞硝酰氯的化學(xué)式為NOCl，由于N、O、Cl分別需要形成3、2、1對共用電子，所以在電子式中，N應(yīng)位于O、Cl原子的中間，從而得出亞硝酰氯的電子式為；由分析知，NO2與KCl反應(yīng)生成NOCl，同時還得到一種鹽，此鹽只能為KNO3，所以該方法制備NOCl的化學(xué)方程式為2NO2+ KCl ==KNO3+ NOCl；由于NOCl和NO2都能與水發(fā)生反應(yīng)，所以氯化鉀需要“干燥”的原因是NOCl 遇水易水解，NO2與水反應(yīng)。答案為：；2NO2+ KCl ==KNO3+ NOCl；NOCl 遇水易水解，NO2與水反應(yīng)；

(2)實驗室用如圖裝置制備亞硝酰氯(NOCl)，檢驗裝置氣密性并裝入藥品打開K2。由于NO與Cl2接觸后就會發(fā)生反應(yīng)生成易水解的NOCl，且NO能被空氣中的O2氧化，所以通入NO前，需排盡裝置Z內(nèi)的空氣，因此打開K3通入一段時間氣體，其目的為排盡三頸燒瓶中的空氣，防止一氧化氮被氧化，防止產(chǎn)品( NOCl) 變質(zhì)。X 裝置中，銅絲與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮?dú)怏w和水，反應(yīng)的離子方程式為3Cu ++ 8H++2NO3- == 2NO↑+ 4H2O+ 3Cu2+。答案為：K3；排盡三頸燒瓶中的空氣，防止一氧化氮被氧化，防止產(chǎn)品( NOCl) 變質(zhì)；3Cu ++ 8H++2NO3- == 2NO↑+ 4H2O+ 3Cu2+；

(3)①因為AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液會腐蝕橡皮管，且見光易分解，所以盛裝AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管是酸式棕色滴定管；滴定終點時，生成的Ag2CrO4為磚紅色固體，所以判斷達(dá)到滴定終點的方法是溶液中恰好出現(xiàn)磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)不消失。

②Z 中液態(tài)產(chǎn)品溶于蒸餾水，與水反應(yīng)生成HNO2和HCl，滴加AgNO3溶液，發(fā)生反應(yīng)Ag++Cl-==AgCl↓，25. 00mL 所配溶液中，n(NOCl)=n(Cl-)=n(AgNO3)= cmol·L-1×V ×10-3L= cV ×10-3mol，該產(chǎn)品純度為=或。答案為：酸式；溶液中恰好出現(xiàn)磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)不消失；或。