Question

【題目】亞硝酰氯(NOCl)可用于合成清潔劑，可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。熔點(diǎn)：-64.5℃，沸點(diǎn)：-5.5℃;常溫下是黃色的有毒氣體，遇水易水解。已知NO不與NaOH溶液反應(yīng)。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題。

(1)過(guò)量鐵屑和稀硝酸充分反應(yīng)制備N(xiāo)O的離子方程式為_____________。其他條件相同，選用鐵片比銅片制備N(xiāo)O的優(yōu)點(diǎn)是_______________。

(2)制備N(xiāo)OCl的裝置如下圖所示，連接順序?yàn)閍→_______________(按氣流自左向右方向，用小寫(xiě)字母表示）

①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________。NOCl分子中各原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則它的電子式為_______________。

②若實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有安裝裝置B，其后果是_______________。

③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先在裝置中通入Cl2，至裝置A中充滿(mǎn)黃綠色氣體時(shí)，再將NO緩緩?fù)ㄈ�，此操作的目的�?/span>_______________。

(3)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中NO尾氣處理方法有多種，其中間接電化學(xué)法，其原理如圖所示：

①吸收塔內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為_______________。

②陰極的電極反應(yīng)式為_______________。

Answer 1

【答案】 3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O 相同質(zhì)量下，鐵產(chǎn)生NO 比銅多 e→f(或f→e)→c→b→d Cl2+2NO==2NOCl 水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器，造成NOCl 水解 趕走裝置中空氣，防止空氣中的O2 與NO 反應(yīng) 2NO+2S2O42+2H2O=N2+4HSO3 2HSO3+ 2H+ + 2e= S2O42+ 2H2O

【解析】試題分析：(1) 過(guò)量鐵屑和稀硝酸充分反應(yīng)生成硝酸亞鐵、一氧化氮、水；相同質(zhì)量的鐵生成NO氣體比銅多；(2) 氯氣與一氧化氮在A中生成NOCl，NOCl沸點(diǎn)：-5.5℃，可以用冰鹽水收集NOCl，NOCl遇水易水解，為防止NOCl水解，在尾氣處理前增加干燥裝置； NO易與 O2反應(yīng)生成NO2；(3) ①根據(jù)圖示，吸收塔內(nèi)NO與S2O42反應(yīng)生成N2和HSO3；②陰極HSO3得電子生成S2O42。

解析：(1) 過(guò)量鐵屑和稀硝酸充分反應(yīng)生成硝酸亞鐵、一氧化氮、水，反應(yīng)離子方程式是3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O；選用鐵片比銅片制備N(xiāo)O的優(yōu)點(diǎn)是：相同質(zhì)量的鐵生成NO氣體比銅多；(2) 氯氣與一氧化氮在A中生成NOCl，NOCl沸點(diǎn)：-5.5℃，可以用冰鹽水收集NOCl，NOCl遇水易水解，為防止NOCl水解，在尾氣處理前增加干燥裝置，儀器連接順序是e→f(或f→e)→c→b→d；①裝置A中氯氣與一氧化氮反應(yīng)生成NOCl，化學(xué)方程式是Cl2+2NO==2NOCl；NOCl分子中各原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，根據(jù)成鍵規(guī)律，電子式為；②NOCl遇水易水解，若實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有安裝裝置B，水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器，造成NOCl 水解；③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先在裝置中通入Cl2，至裝置A中充滿(mǎn)黃綠色氣體時(shí)，再將NO緩緩?fù)ㄈ�，可以防止防止空氣中的O2 與NO 反應(yīng)； (3) ①根據(jù)圖示，吸收塔內(nèi)NO與S2O42反應(yīng)生成N2和HSO3，反應(yīng)離子方程式是2NO+2S2O42+2H2O=N2+4HSO3；②陰極HSO3得電子生成S2O42，陰極反應(yīng)式是2HSO3+ 2H+ + 2e= S2O42+ 2H2O。