Question

亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，其沸点为－5.5℃，易水解。已知：AgNO₂微溶于水，能溶于硝酸，AgNO₂+HNO₃=AgNO₃ +HNO₂，某学习小组在实验室用Cl₂和NO制备ClNO并测定其纯度，相关实验装置如图所示。

（1）制备Cl₂的发生装置可以选用___________(填字母代号)装置，发生反应的化学方程式为_______________________________________________。

（2）欲收集一瓶干燥的氯气，选择合适的装置，其连接顺序为 A→_______→_______→________→_______ (按气流方向，用装置的大写字母表示)。

（3）实验室可用图示装置制备亚硝酰氯：

①实验室也可用 B装置制备NO，与B装置相比 X装置的优点为____________。

②检验装置气密性并装入药品，打开K₂，然后再打开K₃，通入一段时间气体，其目的是______，然后打开K₁，当Z中有一定量液体生成时，停止实验。

（4）已知：ClNO 与H₂O反应生成HNO₂和 HCl。通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取Z中所得液体m g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中，以K₂CrO₄溶液为指示剂，用c mol•L^-1 AgNO₃标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是____，亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为_____。(已知：Ag₂CrO₄为砖红色固体； K_sp(AgCl)＝1.56×10^-10，K_sp(Ag₂CrO₄)＝1×10^-12)

Answer

A；MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O； (或B；2MnO4−+16H++10Cl−=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)； F D E G 排除装置内空气的干扰 可以随开随用，随关随停 排干净三颈瓶中的空气 滴入最后一滴标准溶液，溶液中生成砖红色沉淀且半分钟内无变化 %

【解析】

（1）由二氧化锰与浓盐酸加热（或高锰酸钾与浓盐酸）制备氯气，根据反应条件选择可得；

（2）制得的氯气混有HCl和水蒸气，一次用饱和食盐水、浓硫酸除去，氯气密度比空气大，选择导气管长进短出的收集方法，最后用碱石灰吸收多余的氯气，防止污染空气，据此分析可得；

（3）X制备NO气体，Y干燥NO气体，干燥的NO与氯气在Z中反应，

①X装置的优点是可以排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停；

②检验装置气密性并装入药品，打开K2，然后再打开K3，通入一段时间气体，其目的是排干净三颈瓶中的空气；

（4）已知：Ag2CrO4为砖红色固体； Ksp（AgCl）=1.56×10-10，Ksp（Ag2CrO4）=1×10-12）取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中，以K2CrO4溶液为指示剂，用cmol•L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点，利用Ag2CrO4为砖红色沉淀来指示反应达到终点，氯元素守恒：ClNO～HCl～AgNO3，结合化学方程式定量关系计算亚硝酞氯（ClNO）的质量分数。

(1)制取氯气可以用二氧化锰与浓盐酸加热或高锰酸钾与浓盐酸反应制得，选择A，发生的离子反应为：MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O，若选择B，发生的离子反应为：2MnO4−+16H++10Cl−=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案为：A；MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O； (或B；2MnO4−+16H++10Cl−=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)；

(2)制得的氯气混有HCl和水蒸气，一次用饱和食盐水、浓硫酸除去，为保证除杂彻底，导气管均长进短出，氯气密度比空气大，选择导气管长进短出的收集方法，最后用碱石灰吸收多余的氯气，防止污染空气，故导气管连接顺序为a→f→g→c→b→d→e→j→h，装置F→D→E→G，故答案为：F；D；E；G；

(3)①用B装置制备NO，与之相比X装置可以排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停，故答案为：排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停；

②检验装置气密性并装入药品，打开K2，然后再打开K3，通入一段时间气体，其目的是排干净三颈瓶中的空气，故答案为：排干净三颈瓶中的空气；

(4)取Z中所得液体m g 溶于水，配制成250mL 溶液，取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中，以K2CrO4溶液为指示剂，用cmol⋅L−1 AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是：滴入最后一滴标准溶液，溶液中生成砖红色沉淀且半分钟内无变化，说明反应达到终点，

根据氯元素守恒：ClNO∼HCl∼AgNO3，

                      1                   1

                      n               cmol/L×20.00×10−3L×

n=cmol/L×20.00×10−3L×=c×20.00×10−3×10mol=0.2c mol，

亚硝酞氯(ClNO)的质量分数=×100%=%，故答案为：滴入最后一滴标准溶液，溶液中生成砖红色沉淀且半分钟内无变化；%。