Question

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

己知：①Cl2沸點為-34.6℃，NO2Cl沸點為-15℃②2NO+Cl2=2NOC12NO2+Cl2=2NO2Cl

回答下列問題：

（1）銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（2）圖中實驗裝置的連接順序為：a→_______。

（3）實驗時，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)的實驗設(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 d、e—b、c—i、j—f、g—h 排出裝置中的空氣中 打開止水夾，并將銅絲插入稀硝酸 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】

由干燥純凈的氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成NOCl。根據(jù)裝置圖，由二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，需要用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體，用濃硫酸干燥，由A用銅和稀硝酸反應(yīng)制備NO，制得的NO中可能混有其他氮氧化合物，故B用水凈化NO，裝置C用濃硫酸干燥，將氯氣和NO干燥后在裝置D中發(fā)生反應(yīng)，在冰鹽水冷卻的E裝置中冷凝收集NOCl，氯氣、NO以及NOCl均不能排放到空氣中，可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣；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，據(jù)此分析解答。

(1)銅與稀硝酸制備NO，化學(xué)方程式為：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故答案為：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

(2)由二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，需要首先用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體，再用濃硫酸干燥，則a連接d、e-b、c，將干燥后的氯氣和NO在裝置D中發(fā)生反應(yīng)，在冰鹽水冷卻的E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c-i、j-f、g-h，故答案為：d、e-b、c-i、j-f、g-h；

(3)NO能夠與空氣中的氧氣反應(yīng)，需要排除裝置中的空氣，實驗時，先制取氯氣，使氯氣充滿除A、B、C外的整套裝置，裝置中充滿氯氣后，打開止水夾，并將銅絲插入稀硝酸中，制備NO，E中冰鹽水將NOCl冷凝為液態(tài)，便于收集；故答案為：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)；

(4)NO遇空氣中的氧氣被氧化，B、C上部的空氣會將NO氧化，不利于反應(yīng)，故答案為：B、C上部的空氣會將NO氧化；

(5)若無C裝置，NOCl與水蒸氣發(fā)生水解反應(yīng)：NOCl+H2O=HNO2+HCl，故答案為：NOCl+H2O=HNO2+HCl。