Question

5．亞硝酸鈉是重要的防腐劑．某化學興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料，設計如下裝置利用一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉．（夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗）

查閱資料：①HNO₂為弱酸，室溫下存在反應3HNO₂═HNO₃+2NO↑+H₂O；
②NO不與堿反應，可被酸性KMnO₄溶液氧化為硝酸實驗操作：①關閉彈簧夾，打開A中分液漏斗活塞，滴加一定量濃硝酸，加熱；
②一段時間后停止加熱；
（1）A中反應的化學方程式是C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）B中觀察到的主要現(xiàn)象是溶液變藍，銅片溶解，導管口有無色氣體冒出；
D裝置的作用是除去未反應的NO，防止污染空氣．
（3）經檢驗C產物中亞硝酸鈉含量較少：
a．甲同學認為C中產物不僅有亞硝鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉．生成碳酸鈉的化學方程式是2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂．為排除干擾，甲在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應是堿石灰 （寫名稱）．
b．乙同學認為除上述干擾因素外，還會有空氣參與反應導致產品不純，所以在實驗操作①前應增加一步操作，該操作是打開彈簧夾，通入N₂一段時間．

Answer 1

分析 （1）裝置A中是濃硝酸和碳加熱發(fā)生的反應，反應生成二氧化氮和二氧化碳和水，依據氧化還原反應電子守恒和 原子守恒配平；
（2）裝置B中是A裝置生成的二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，硝酸和銅反應生成硝酸銅，一氧化氮和水；通過裝置C中的過氧化鈉吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通過酸性高錳酸鉀溶液除去剩余一氧化氮防止污染空氣；
（3）a、生成碳酸鈉的反應是二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生的反應，生成碳酸鈉和氧氣；
b、為避免裝置中的空氣導致產品不純，需要打開彈簧夾通入氮氣排凈裝置中的空氣．

解答 解：（1）裝置A中是濃硝酸和碳加熱發(fā)反應，反應生成二氧化氮和二氧化碳和水，反應的化學方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）裝置B中是A裝置生成的二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，硝酸和銅反應生成硝酸銅，一氧化氮和水，所以反應現(xiàn)象為溶液變藍，銅片溶解，導管口有無色氣體冒出；通過裝置C中的過氧化鈉吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通過酸性高錳酸鉀溶液除去剩余一氧化氮防止污染空氣，
故答案為：溶液變藍，銅片溶解，導管口有無色氣體冒出；除去未反應的NO，防止污染空氣；
（3）a、生成碳酸鈉的反應是二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生的反應，反應的化學方程式為：2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂，通過裝置C中的過氧化鈉吸收一氧化氮、二氧化碳，一氧化氮是污染性氣體，最后通過酸性高錳酸鉀溶液除去剩余一氧化氮防止污染空氣；為排除干擾在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應堿石灰，用來吸收二氧化碳；
故答案為：2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂；堿石灰；
b．為避免裝置中的空氣導致產品不純，需要打開彈簧夾通入氮氣排凈裝置中的空氣，故答案為：打開彈簧夾，通入N₂一段時間．

點評 本題考查了物質制備實驗方案的設計和信息判斷，物質性質的理解應用，注意實驗過程中的反應現(xiàn)象分析，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．