Question

【題目】亞硝酰氨(NOCl)是有機(jī)合成中的重要試劑，為黃色氣體或紅褐色液體(熔點(diǎn)-64.5℃，沸點(diǎn)-5.5℃)，具有刺鼻惡臭味，遇水和潮氣水解，有多種方法制備。

(1)將5g經(jīng)300℃下干燥了3h并研細(xì)的KCl粉末裝 50mL帶有接頭及抽真空用活塞的玻璃容器內(nèi)。將容器盡量減壓，在減壓下通入0.002molNO2。反應(yīng)12～36min即可完成，NO2紅棕色消失，出現(xiàn)黃色亞硝酰氯，同時(shí)還得到一種鹽，該鹽的化學(xué)式為_____________，氯化鉀需要“干燥”的原因是_____________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成亞硝酰氯，裝置如圖所示：

①儀器a的名稱為____________________________；

②B裝置的作用是____________________________；

③實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開K1，關(guān)閉K2、K3，再打開分液漏斗活塞滴入適量稀硝酸，當(dāng)觀察到裝置C中________________時(shí)，打開K3向裝置D三頸瓶中推入干燥純凈的Cl2，當(dāng)瓶中充滿黃綠色氣體時(shí)，再關(guān)閉K1、K3，打開K2制備NOCl。

(3)測(cè)定產(chǎn)品純度：取(2)中w g D中液態(tài)產(chǎn)品溶于蒸餾水，配制成250 mL溶液；用酸式滴定管準(zhǔn)確量取25.00 mL所配制溶液于錐形瓶中，滴加幾滴K2CrO4溶液作指示劑，用滴定管盛裝c mol·L-1 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為V mL。(已知：Ag2CrO4為磚紅色固體，忽略雜質(zhì)參與反應(yīng))

①盛裝AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管是_____________(填“酸式”或“堿式”)棕色滴定管；判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的方法是_____________。

②該產(chǎn)品純度為_____________(用代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】KNO3 NOCl遇水易水解，NO2與水反應(yīng) 蒸餾燒瓶 除去NO中的NO2 紅棕色氣體完全消失 酸式 溶液中恰好出現(xiàn)磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)不消失

【解析】

實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開K1、K2，關(guān)閉K3，打開分液漏斗活塞滴入適量稀硝酸，和銅反應(yīng)生成NO，由于裝置中有空氣，所以生成的NO會(huì)被氧化成紅棕色的NO2，通過裝置B中水除去揮發(fā)的硝酸及NO和空氣中氧氣反應(yīng)生成的二氧化氮，此時(shí)裝置C的作用為儲(chǔ)存A中產(chǎn)生的NO氣體，同時(shí)長(zhǎng)頸漏斗插入液面以下可以防止體系內(nèi)壓強(qiáng)過高，因?yàn)?/span>C中也有空氣，所以C中也會(huì)先生成NO2，至C中紅棕色完全消失后，再打開K3，向D裝置中通入干燥純凈的Cl2，當(dāng)D中充滿黃綠色氣體時(shí)，再關(guān)閉K1、K3，打開K2制備NOCl；裝有無水CaCl2的干燥管其作用為防止水蒸氣進(jìn)入D中，防止NOC1水解；該滴定原理是通過硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液來滴定產(chǎn)品中的Cl元素的量來確定產(chǎn)品的量，滴定過程中先發(fā)生Cl-+Ag+=AgCl↓，當(dāng)氯離子全部沉淀后銀離子和K2CrO4反應(yīng)生成Ag2CrO4，溶液會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀。

(1)NO2中N的化合價(jià)為+4，NO2與KCl反應(yīng)生成的NOCl中N的化合價(jià)為+3價(jià)，化合價(jià)降低，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，需要有元素化合價(jià)升高，根據(jù)元素價(jià)態(tài)變化規(guī)律可知該反應(yīng)中N元素發(fā)生歧化，即化合價(jià)既升高又降低，可以判斷鹽為硝酸鉀，化學(xué)式為KNO3；根據(jù)題目信息，干燥的目的是防止生成的氯化亞硝酰遇水反應(yīng)，降低產(chǎn)率，且防止NO2與水反應(yīng)；

(2)①根據(jù)a的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其為分液漏斗；

②根據(jù)分析可知裝置B的主要作用是除去NO中混有的NO2；

③根據(jù)分析可知需要觀察到C中紅棕色氣體完全消失時(shí)再進(jìn)行下一步操作；

(3)①硝酸銀溶液由于銀離子的水解會(huì)顯酸性，且見光易分解，所以需要用酸式棕色滴定管；根據(jù)分析可知滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為：溶液中恰好出現(xiàn)磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)不消失；

②根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)可知存在數(shù)量關(guān)系NOCl～Cl-～AgNO3，則n(NOCl)=n(AgNO3)=cV×10-3mol，所以產(chǎn)品的純度為×100%=