Question

【題目】亞硝酰氯NOCl可用于合成清潔劑等。它可用Cl2與NO在常溫常壓下合成：它的熔點(diǎn)為-64.5℃，沸點(diǎn)為-5.5℃，常溫下是黃色的有毒氣體，遇水易水解。 請按要求回答下列相關(guān)問題：

(1)過量鐵屑和稀硝酸充分反應(yīng)制備NO的離子方程式為：______________________。

(2)制備NOCl的裝置如下圖所示，連接順序?yàn)?a→_________________________(按氣流自左向右方向，用小寫字母表示)。

①裝置A和B作用是①干燥NO和Cl2，②___________________________________________。

②裝置D的作用是______________________________________。

③裝置E中NOCl發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

(3)工業(yè)生產(chǎn)過程中NO尾氣處理方法有多種，其中間接電化學(xué)法，其原理如圖所示：

該過程中陰極的電極反應(yīng)式為：__________________________________________。

Answer 1

【答案】3Fe+8H++2NO3—=3Fe2++2NO↑+4H2O e→f→c→b→d或f→e→c→b→d 觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體流速 防止E中水蒸氣進(jìn)入F，引起NOCl的水解 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O 2HSO3—+2e—+2H+= S2O42—+ 2H2O

【解析】

（1）過量鐵屑和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、一氧化氮和水；

（2）將氯氣和NO干燥后在裝置F中發(fā)生反應(yīng)，在冰鹽中冷凝收集NOCl，氯氣、NO以及NOCl均不能排放到空氣中，用氫氧化鈉溶液吸收，注意NOCl遇水易水解。

（3）由間接電化學(xué)法示意圖可知，陰極上HSO3—放電生成S2O42—，S2O42—在吸收塔中將NO還原為N2。

（1）過量鐵屑和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、一氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程式為3Fe+8H++2NO3—=3Fe2++2NO↑+4H2O，故答案為：3Fe+8H++2NO3—=3Fe2++2NO↑+4H2O；

（2）將氯氣和NO干燥后在裝置F中發(fā)生反應(yīng)，在冰鹽中冷凝收集NOCl，氯氣、NO以及NOCl均不能排放到空氣中，用氫氧化鈉溶液吸收，NOCl遇水易水解，故在收集裝置和尾氣處理裝置之間需加一個干燥裝置，故答案為：e→f（或f→e）→c→b→d；

①裝置A和B作用是除干燥NO、Cl2外，另一個作用是通過觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速控制反應(yīng)的發(fā)生，故答案為：觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體流速；

②NOCl遇水易水解，裝置D中氯化鈣做干燥劑，吸收水蒸氣，防止E中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器F中，引起NOCl的水解，故答案為：防止E中水蒸氣進(jìn)入F，引起NOCl的水解；

③裝置E的目的吸收尾氣，防止污染環(huán)境，NOCl與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaCl、NaNO2和H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O，故答案為：NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O；

（3）由間接電化學(xué)法示意圖可知，陰極上HSO3—放電生成S2O42—，S2O42—在吸收塔中將NO還原為N2，陰極的電極反應(yīng)式為2HSO3—+2e—+2H+= S2O42—+ 2H2O，故答案為：2HSO3—+2e—+2H+= S2O42—+ 2H2O。