Question

亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，可由NO与Cl₂在常温常压下反应得到。ClNO 部分性质如下：黄色气体，熔点：-59.6℃，沸点：-6.4℃，遇水易水解。某研究性学习小组根据亚硝酰氯(ClNO)性质拟在通风橱中制取亚硝酰氯，设计了如下实验装置。_、

试回答下列问题：

(1)写出实验室利用装置A制备Cl₂的离子反应方程式__________。

(2)装置B的作用是 ①__________，②____________。

(3)若用A装置制取NO气体，B中应该盛放_________。

(4)为使NO和Cl₂恰好完全反应生成ClNO，理论上向E中通入NO和Cl₂两种气体的流速比为___。

(5) 简述检查A、B、C所组成的实验装置气密性的操作_________。

(6)装置H吸收尾气，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收。为了充分吸收尾气，可将尾气与________________同时通入NaOH溶液中。

(7)已知：ClNO与H₂O反应生成HNO₂和HCl。

①设计实验证明 HNO₂是弱酸：____________。(仅提供的试剂：1 mol•L^-1HCl、 1 mol•L^-1HNO₂溶液、 NaNO₂溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)。

②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取F中所得液体3.0 g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中，用0.20 mol•L^-1 AgNO₃标准溶液滴定至终点，根据表中所给信息，应选用____________做指示剂，滴定终点的现象是______。

物质	Ag2CrO4	AgCl	AgI	Ag2S
颜色	砖红色	白色	黄色	黑色
Ksp	1×10^-12	1.56×10^-10	8.3×10^-17	6.3 ×10^-50

消耗标准AgNO₃溶液的体积为20.00ml，亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为________。

Answer

MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 除去挥发的HCl气体 平衡容器内压强 H2O 2:1 向B和C中加入适量水，使瓶内长导管插入液面以下，分液漏斗中加入适量水后，将漏斗上口活塞打开，再旋转活塞，当有少量水流下后，水不再流下，即说明装置气密性好 O2 用玻璃棒蘸取NaNO2溶液，点在红色石蕊试纸上，试纸变蓝，说明HNO2是弱酸 K2CrO4溶液 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 87.3%

【解析】

实验室利用浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气，并利用B中饱和食盐水除去挥发的HCl、C中浓硫酸干燥氯气；N2和Cl2一起通E中在常温下生成ClNO，在装置F中经冷却后液化并收集，尾气用氢氧化钠溶液吸收，据此分析解题。

(1)装置A中利用浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气，发生反应的离子反应方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)A中制得的氯气混合挥发的HCl，则装置B中饱和食盐水可除去挥发的HCl气体，同时长玻璃管还能平衡B中压强，起稳压作用；

(3) 用A制取NO，A中Cu和稀硝酸反应生成NO，因为硝酸具有挥发性，所以得到的NO中含有硝酸，B中盛放物质能吸收硝酸，稀硝酸溶于水且NO不溶于水，所以B中可以盛放H2O；

(4) 二者反应方程式为Cl2+2NO=2NOCl，二者的流速之比等于其计量数之比即可，则理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为2:1；

(5)检查A、B、C所组成的实验装置气密性的操作是向B和C中加入适量水，使瓶内长导管插入液面以下，分液漏斗中加入适量水后，将漏斗上口活塞打开，再旋转活塞，当有少量水流下后，水不再流下，即说明装置气密性好；

(6)尾气中的Cl2能溶于NaOH，而NO不与水或碱反应，则NO不能被完全吸收，NO和O2反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，所以可以通入O2；

(7)①若亚硝酸为弱酸，则亚硝酸盐水解呈若碱性，即使用玻璃棒蘸取NaNO2溶液涂抹于红色的石蕊试纸上，若试纸变蓝，则说明亚硝酸为弱酸；

②AgI、AgBr比AgCl更难溶于水，选用KBr或KI作指示剂，最先生成的沉淀可能是AgBr或AgI，则选择K2CrO4溶液为指示剂，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；消耗0.20 mol•L-1AgNO3溶液的体积为20.00ml，其物质的量为0.20 mol•L-1×0.02L=0.004mol，根据原子守恒，亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为×100%=87.3%。