Question

【題目】亞硝酸鈉（NaNO2）外觀酷似食鹽且有咸味，是一種常用的發(fā)色劑和防腐劑，使用過量會使人中毒。某興趣小組進行下面實驗探究，查閱資料知道：

①HNO2為弱酸 ；

②2NO+Na2O2=2NaNO2 ；

③2NO2+Na2O2=2NaNO3 ；

④酸性KMnO4溶液可將NO和NO2－均氧化為NO3－，MnO4－還原成Mn2+ 。NaNO2的制備方法可有如下2種方法（夾持裝置和加熱裝置已略，氣密性已檢驗）：

（1）在制備裝置1中：

① 如果沒有B裝置，C中發(fā)生的副反應有_________，_________；

② 甲同學檢查完裝置氣密性良好后進行實驗，發(fā)現(xiàn)制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質；于是在A裝置與B裝置間增加了 ____________裝置，改進后提高了NaNO2的純度；

③ D裝置發(fā)生反應的離子方程式為 ____________________。

（2）在制備裝置2中：

① B裝置的作用是 _________________________；

② 寫出裝置A燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式并用單線橋標出電子的轉移 _____；

③ 為避免B中逸出的氣體中混有的雜質氣體與Na2O2反應，應在B、C裝置間增加一個裝置，則該裝置中盛放的藥品名稱為 ________；

④根據(jù)題中所給信息，設計實驗檢驗裝置C中NaNO2的存在時，應使用_________。（填試劑名稱）

Answer 1

【答案】 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑ 2NO+O2 = 2NO2 裝有水的洗氣瓶 5NO + 3MnO4— + 4H+ = 5NO3— + 3Mn2+ + 2H2O 制取NO（或將NO2轉化為NO，同時Cu與稀硝酸反應生成NO） 堿石灰（或生石灰或NaOH） 酸性KMnO4溶液

【解析】（1）① 如果沒有B裝置，水能夠與過氧化鈉反應生成氫氧化鈉和氧氣；氧氣又能與一氧化氮反應生成二氧化氮。

② 二氧化氮能夠與水反應，除去二氧化氮氣，提高了NaNO2的純度。

③ 酸性高錳酸鉀溶液能夠把一氧化氮氧化為硝酸根離子，本身還原為Mn2+。

（2）① 二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮，硝酸再與銅反應生成一氧化氮。

② 碳和濃硝酸加熱反應生成二氧化氮、二氧化碳，1molC失去4mole-，該反應轉移4mole-，用單線橋表示電子轉移。

③ 用堿石灰或氫氧化鈉吸收二氧化碳，這樣避免了二氧化碳與過氧化鈉反應。

④NO2-具有還原性，可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗。

（1）①若沒有B裝置，則水分不能被吸收，所以在C裝置水和過氧化鈉會發(fā)生反應，化學反應方程式為2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2↑；生成的O2還會將NO氧化成NO2，化學反應方程式為2NO+O2 =NO2；正確答案：2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑；2NO+O2 = 2NO2。

②制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質，說明NO與空氣中的O2發(fā)生了副反應：2NO+O2 = 2NO2， NO2再將Na2O2氧化成了NaNO3，所以可以在AB之間加一個裝有水的洗氣瓶除去 NO2氣體；正確答案：裝有水的洗氣瓶。

③在D裝置尾氣處理裝置中，未反應的NO被MnO4-氧化生成NO-3， MnO4-被還原成Mn2+，離子方程式為: 5NO + 3MnO4— + 4H+ = 5NO3— + 3Mn2+ + 2H2O；正確答案：5NO + 3MnO4— + 4H+ = 5NO3— + 3Mn2+ + 2H2O。

（2）①A裝置中濃硝酸與碳反應生成NO2、CO2和H2O，NO2通入B裝置后與H2O反應生成HNO3，HNO3再與Cu反應生成NO，進而可以在C裝置中與Na2O2反應，所以裝置B的作用是制取NO；正確答案：制取NO（或將NO2轉化為NO，同時Cu與稀硝酸反應生成NO）。

②A燒瓶中濃硝酸與碳在加熱的條件下生成NO2、CO2和H2O，碳元素由0價升高至+4價，每1molC失去4mole-，HNO3中的N元素化合價降低，得電子，化學方程式和單線橋標出的電子轉移為；正確答案：。

③A裝置中反應的生成物中有CO2，CO2通過B裝置后進入C中，和Na2O2發(fā)生副反應，所以應該在BC之間再增加一個去除CO2的裝置，可選用試劑為堿石灰或生石灰或NaOH；正確答案：堿石灰（或生石灰或NaOH）。

④NO2-具有還原性，可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗，具體的檢驗方法為：取少量裝置C中產物置于試管中，加入適量蒸餾水溶解，（加入稀硫酸酸化），滴加入1~2滴酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，說明C中產物含有NaNO2；正確答案：酸性KMnO4溶液。