Question

亞硝酰氯（NOCl）是有機合成中的重要試劑，可由NO與Cl₂在通常條件下反應得到（NO₂與Cl₂反應可得硝酰氯）．亞硝酰氯的熔點為-64.5℃，沸點為-5.5℃，并且遇水蒸氣分解為氮的氧化物和氯化氫．
某校化學興趣小組按如圖流程制備亞硝酰氯，實驗時，先通入Cl₂，待E中U形管內(nèi)充滿黃綠色氣體時，再緩緩通入NO．“→”表示氣流方向．
（1）實驗室用氯酸鉀和濃鹽酸制備Cl₂的化學方程式是

 

．
（2）裝置F的作用是

 

．
（3）亞硝酰氯與水反應的化學方程式是

 

．
（4）實驗中“先通入Cl₂，待E中U形管內(nèi)充滿黃綠色氣體時，再將NO緩緩通入”，此操作的目的是

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,氯氣的實驗室制法,氮的氧化物的性質及其對環(huán)境的影響

專題：實驗題

分析：（1）氯酸鉀和濃鹽酸反應生成KCl和氯氣、水，根據(jù)原子守恒和電子守恒配平方程式；
（2）亞硝酰氯（NOCl）易與水反應，要避免水蒸氣進入E裝置；
（3）NOCl中氮元素化合價為+3價，水解化合價不變，生成N₂O₃和HCl；
（4）NO能被氧氣氧化，而且屬于有毒氣體，會污染空氣．

解答： 解：（1）氯酸鉀和濃鹽酸反應生成KCl和氯氣、水，反應的化學方程式為：KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
故答案為：KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
（2）亞硝酰氯（NOCl）易與水反應，要避免水蒸氣進入E裝置，裝置F中為無水氯化鈣能吸收水蒸氣，可以防止尾氣吸收裝置G中的水蒸氣進入E裝置中；
故答案為：防止G中水蒸氣進入U形管，避免引起NOCl水解；
（3）NOCl中氮元素化合價為+3價，水解化合價不變，生成N₂O₃和HCl，則亞硝酰氯與水反應的化學方程式是2NOCl+H₂O=N₂O₃+2HCl；
故答案為：2NOCl+H₂O=N₂O₃+2HCl；
（4）NO能被氧氣氧化，所以要先通氯氣把裝置中的氧氣排凈，NO屬于有毒氣體，會污染空氣，通入足量的氯氣可以使NO盡可能完全反應，避免NO逸出污染空氣；
故答案為：防止NO被裝置中的氧氣氧化為NO₂，保持Cl₂過量，使NO完全轉化，避免NO逸出污染空氣．

點評：本題考查了物質制備方案設計，主要考查了化學方程式的書寫、實驗方案評價、氧化還原反應、環(huán)境保護等，題目難度中等，側重于考查學生的分析問題和解決問題的能量．