Question

【題目】亞硝酰氯(NOCl)是有機合成中的重要試劑，可由NO與Cl2在常溫常壓下合成。已知NOCl是一種紅褐色液體或黃色氣體，其熔點64.5℃，沸點5.5℃，遇水易水解。
（1）實驗室制備原料氣NO和Cl2的裝置如下圖所示：

①實驗室制NO時，裝置A中燒瓶內發(fā)生反應的化學方程式為。
②實驗室制Cl2時，裝置B中盛放的試劑為 ， 其作用是。
（2）將上述收集到的Cl2充入集氣瓶中，按圖示裝置制備亞硝酰氯。

①NOCl分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，則NOCl的電子式為。
②裝置D中的現(xiàn)象為。
③裝置E中無水氯化鈣的作用為。
④某同學認為裝置F不能吸收NO，為解決這一問題，可將尾氣與某種氣體同時通入氫氧化鈉溶液中，這種氣體的化學式是。
（3）NO可用間接電化學法除去，其原理如下圖所示：

①陰極的電極反應式為。
②吸收塔內發(fā)生反應的離子方程式為。

Answer 1

【答案】
（1）①3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；飽和食鹽水；除去 Cl2中的HCl氣體
（2）；黃綠色氣體顏色逐漸變淺，有紅褐色液體生成；吸收水蒸氣，防止水蒸氣進入D裝置；O2
（3）2HSO3?+2H++2e?==S2O42?+2H2O；2NO+2S2O42?+2H2O==N2+4HSO3?
【解析】解(1)①實驗室采用銅與稀硝酸反應制取NO氣體，所以氣體發(fā)生裝置A中燒瓶內發(fā)生反應的化學方程式為: 3Cu+8HNO3（�。�==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。②實驗室制得的氯氣中混有HCl氣體，所以裝置B中應盛放飽和食鹽水，目的是除去HCl氣體，然后再通過濃硫酸干燥得到純凈干燥的氯氣。（2）①根據(jù)原子的最外層電子數(shù)判斷，N、O、Cl三種原子若要滿足8電子穩(wěn)定結構，需分別共用3對、2對和1對電子，所以它們通過共用電子對形成共價化合物時，氮原子與氧原子共用2對電子，與氯原子共用1對電子，其電子式為 。②氯氣為黃綠色，隨著反應的進行，氯氣不斷消耗，則氣體顏色變淺，集氣瓶浸入-10℃的冰鹽水中，此時生成的NOCl為液體，故。裝置中看到的現(xiàn)象為:黃綠色氣體顏色逐漸變淺，有紅褐色液體生成。③因為NOCl遇水易水解，所以應在無水環(huán)境中制備，設備E裝置的目的就是吸收水蒸氣，防止水蒸氣進入D裝置。④NO不能被氫氧化鈉溶液吸收，但通入O2后即可被吸收，吸收反應的化學方程式為:4NO+3O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O。（3）①電解時陰極發(fā)生還原反應，從原理示意圖中物質的箭頭指向可知，陰極區(qū)HSO3得電子生成S2O42 ， 故陰極的電極反應式為2HSO3+2H++2e==S2O42+2H2O②從圖示可知，吸收塔內發(fā)生的反應，NO和S2O42為反應物，N2和HSO3為生成物，配平后的離子方程式為2NO+2S2O42+2H2O==N2+4HSO3。