Question

亚硝酰氯(NOCl)可用于合成清洁剂，可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。熔点：-64.5℃，沸点：-5.5℃;常温下是黄色的有毒气体，遇水易水解。已知NO不与NaOH溶液反应。请按要求回答下列问题。

(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备NO的离子方程式为_____________。其他条件相同，选用铁片比铜片制备NO的优点是_______________。

(2)制备NOCl的装置如下图所示，连接顺序为a→_______________(按气流自左向右方向，用小写字母表示）

①装置A中反应的化学方程式：_______________。NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则它的电子式为_______________。

②若实验中没有安装装置B，其后果是_______________。

③实验开始应先在装置中通入Cl₂，至装置A中充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入，此操作的目的是_______________。

(3)工业生产过程中NO尾气处理方法有多种，其中间接电化学法，其原理如图所示：

①吸收塔内发生的反应为_______________。

②阴极的电极反应式为_______________。

Answer

3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O 相同质量下，铁产生NO 比铜多 e→f(或f→e)→c→b→d Cl2+2NO==2NOCl 水蒸气进入反应器，造成NOCl 水解 赶走装置中空气，防止空气中的O2 与NO 反应 2NO+2S2O42−+2H2O=N2+4HSO3− 2HSO3−+ 2H+ + 2e−= S2O42−+ 2H2O

【解析】试题分析：(1) 过量铁屑和稀硝酸充分反应生成硝酸亚铁、一氧化氮、水；相同质量的铁生成NO气体比铜多；(2) 氯气与一氧化氮在A中生成NOCl，NOCl沸点：-5.5℃，可以用冰盐水收集NOCl，NOCl遇水易水解，为防止NOCl水解，在尾气处理前增加干燥装置； NO易与 O2反应生成NO2；(3) ①根据图示，吸收塔内NO与S2O42−反应生成N2和HSO3−；②阴极HSO3−得电子生成S2O42−。

解析：(1) 过量铁屑和稀硝酸充分反应生成硝酸亚铁、一氧化氮、水，反应离子方程式是3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O；选用铁片比铜片制备NO的优点是：相同质量的铁生成NO气体比铜多；(2) 氯气与一氧化氮在A中生成NOCl，NOCl沸点：-5.5℃，可以用冰盐水收集NOCl，NOCl遇水易水解，为防止NOCl水解，在尾气处理前增加干燥装置，仪器连接顺序是e→f(或f→e)→c→b→d；①装置A中氯气与一氧化氮反应生成NOCl，化学方程式是Cl2+2NO==2NOCl；NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，根据成键规律，电子式为；②NOCl遇水易水解，若实验中没有安装装置B，水蒸气进入反应器，造成NOCl 水解；③实验开始应先在装置中通入Cl2，至装置A中充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入，可以防止防止空气中的O2 与NO 反应； (3) ①根据图示，吸收塔内NO与S2O42−反应生成N2和HSO3−，反应离子方程式是2NO+2S2O42−+2H2O=N2+4HSO3−；②阴极HSO3−得电子生成S2O42−，阴极反应式是2HSO3−+ 2H+ + 2e−= S2O42−+ 2H2O。