Question

亚硝酰氯(NOC1)的沸点为-5.5℃，具有刺鼻恶臭味，在潮湿空气中易水解，溶于浓硫酸，是而机合成中的重要试剂。某同学用下图装置，由NO与干燥纯净的Cl₂反应制备NOCl。

己知：①Cl₂沸点为-34.6℃，NO₂Cl沸点为-15℃

②2NO+Cl₂= 2NOC12NO₂ + Cl₂=2NO₂C1

回答下列问题：

(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式为_______________；装置A中设计了可上下移动的铜丝，其优点是_____________________。

(2)上图中实验装置的连接顺序为：a→__________________。

(3)实验时，先制取氯气使充满除A、B、C外的整套装置，目的是______________；

装置中充满氯气后，下—步是制取NO，具体操作是_______________；

E中冰盐水的温度可低至-22℃，其作用是_______________。

(4)该同学的实验设计可能的不足之处是__________________（答出一条即可)。

(5)若无C装置，则不利于NOCl的制备，主要原因是_________（用化学方程式表示)。

Answer

3Cu + 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O 可控制反应的开始和停止 d、e—b、c—i、j—f、g—h 排出装置中的空气 打开止水夹，并将铜丝插入稀硝酸中 将NOCl冷凝为液态 B、C上部的空气会将NO氧化或：E中制得的NOCl产品中可能混有少量NO2Cl 。 NOCl + H2O= HNO2+HCl

【解析】(1)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和NO的化学方程式为3Cu + 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O；装置A中可通过上下移动的铜丝，来控制反应的开始和停止；

(2)因亚硝酰氯易水解，制得的氯气需要干燥除杂，可通过饱和食盐水除去挥发的HCl，通过浓硫酸干燥，连接装置时要注意导管要长进短出，同时要注意尾气的处理，减小对环境的污染，实验装置的连接顺序为：a→d、e—b、c—i、j—f、g—h；

(3)NO遇空气中的氧气易氧化为NO2，则先制取氯气使充满除A、B、C外的整套装置可 排出装置中的空气；当装置中充满氯气后，打开止水夹，并将铜丝插入稀硝酸中，A装置中开始生成NO气体；亚硝酰氯(NOC1)的沸点为-5.5℃，易液化，E中冰盐水使温度降至-22℃，有利于NOCl冷凝为液态；

(4)B、C上部有空气，其中所含氧气将NO氧化为NO2，因2NO2 + Cl2=2NO2C1，则E中制得的NOCl产品中可能混有少量NO2Cl，这是实验设计存在的不足之处；

(5)若无C装置浓硫酸干燥NO，则NOCl在潮湿空气中易水解，发生NOCl + H2O= HNO2+HCl，不利于NOCl的制备。