亞*酰*(ClNO)是有機物合成中的重要試劑,其沸點為-5.5℃,易水解。已知:AgNO2微溶於水,能溶於**...
問題詳情:
亞*酰*(ClNO)是有機物合成中的重要試劑,其沸點為-5.5℃,易水解。已知:AgNO2微溶於水,能溶於**,AgNO2+HNO3=AgNO3 +HNO2,某學習小組在實驗室用Cl2和NO製備ClNO並測定其純度,相關實驗裝置如圖所示。
(1)製備Cl2的發生裝置可以選用___________(填字母代號)裝置,發生反應的離子方程式為___________。
(2)欲收集一瓶乾燥的*氣,選擇合適的裝置,其連接順序為 a→________________(按氣流方向,用小寫字母表示)。
(3)實驗室可用圖示裝置製備亞*酰*:
①實驗室也可用 B 裝置製備 NO , X裝置的優點為___________________________________。
②檢驗裝置氣密*並裝入*品,打開K2,然後再打開K3,通入一段時間氣體,其目的是____________,然後進行其他*作,當Z中有一定量液體生成時,停止實驗。
(4)已知:ClNO 與H2O反應生成HNO2和 HCl。
①設計實驗* HNO2是弱*:_____________。(僅提供的試劑:1 mol•L-1鹽*、 1 mol•L-1HNO2溶液、 NaNO2溶液、紅*石蕊試紙、藍*石蕊試紙)。
②通過以下實驗測定ClNO樣品的純度。取Z中所得液體m g 溶於水,配製成250 mL 溶液;取出25.00 mL樣品溶於錐形瓶中,以K2CrO4溶液為指示劑,用c mol•L-1 AgNO3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液的體積為20.00mL。滴定終點的現象是__________,亞*酰*(ClNO)的質量分數為_________。(已知: Ag2CrO4為磚紅*固體; Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12)
【回答】
A(或B) MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O(或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O) f→g→c→b→d→e→j→h 隨開隨用,隨關隨停 排乾淨三頸燒瓶中的空氣 用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,點在紅*石蕊試紙*,若試紙變藍,説明HNO2是弱* 滴入最後一滴標準液,生成磚紅*沉澱,且半分鐘內無變化 %
【分析】
(1)二氧化錳和濃鹽*加熱下製備*氣,發生裝置屬於固液加熱型的(或KMnO4與濃鹽*常温下製備Cl2)。
(2)製得的*氣中會混有水蒸氣和*化*,用飽和食鹽水除*化*,濃硫*吸收水分,用向上排空氣法收集*氣,最後進行尾氣處理。
(3)①實驗室也可用 B 裝置製備 NO,X裝置的優點為隨開隨用,隨關隨停。
②通入一段時間氣體,其目的是把三頸燒瓶中的空氣排盡,防止NO被空氣中的氧氣氧化。
(4)①要*HNO2是弱*可*HNO2中存在電離平衡或*NaNO2能發生水解,結合題給試劑分析。
②以K2CrO4溶液為指示劑,用c mol•L-1 AgNO3標準溶液滴定至終點,滴定終點的現象是:滴入最後一滴標準液,生成磚紅*沉澱,且半分鐘內無變化;根據(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+),然後結合m=n×M來計算。
【詳解】
(1)可以用二氧化錳和濃鹽*加熱下製備*氣,發生裝置屬於固液加熱型的,反應的化學方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O,離子方程式為:MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O,(或用KMnO4與濃鹽*常温下製備Cl2,發生裝置屬於固液不加熱型,反應的離子方程式為2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)故*為A(或B);MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O(或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)。
(2)製得的*氣中會混有水蒸氣和*化*,用飽和食鹽水除*化*,濃硫*吸收水分,用向上排空氣法收集*氣,最後進行尾氣處理,故其連接順序為 f→g→c→b→d→e→j→h;故*為f→g→c→b→d→e→j→h。
(3)①實驗室也可用 B 裝置製備 NO ,X裝置的優點為隨開隨用,隨關隨停,故*為隨開隨用,隨關隨停。
②檢驗裝置氣密*並裝入*品,打開K2,然後再打開K3,通入一段時間氣體,其目的是把三頸燒瓶中的空氣排盡,防止NO被空氣中的氧氣氧化,故*為排乾淨三頸燒瓶中的空氣;
(4)①要*HNO2是弱*可*HNO2中存在電離平衡或*NaNO2能發生水解,根據題目提供的試劑,應*NaNO2溶液呈鹼*;故設計的實驗方案為:用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,點在紅*石蕊試紙*,若試紙變藍,説明HNO2是弱*,故*為用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,點在紅*石蕊試紙*,若試紙變藍,説明HNO2是弱*。
②以K2CrO4溶液為指示劑,用c mol•L-1 AgNO3標準溶液滴定至終點,滴定終點的現象是:滴入最後一滴標準液,生成磚紅*沉澱,且半分鐘內無變化;取Z中所得液體m g 溶於水,配製成250 mL 溶液;取出25.00 mL中滿足:n(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+)=c×0.02L=0.02cmol,則250mL溶液中n(ClNO)=0.2cmol,m(ClNO)=n×M=0.2cmol×65.5g/mol=13.1cg,亞*酞*(ClNO)的質量分數為(13.1cg÷m g)×100%=%,故*為滴入最後一滴標準液,生成磚紅*沉澱,且半分鐘內無變化;%
【點睛】
本題考查了物質製備方案設計,為高頻考點和常見題型,主要考查了方程式的書寫,實驗裝置的連接,實驗方案的設計,氧化還原反應,環境保護等,側重於考查學生的分析問題和解決問題的能力。
知識點:物質含量的測定
題型:實驗,探究題
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