Question

15．亞硝酸鈉是重要的防腐劑．某化學(xué)興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料，設(shè)計(jì)如下裝置利用一氧化氮與過(guò)氧化鈉反應(yīng)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(yàn)），
查閱資料：
①HNO₂為弱酸，室溫下存在反應(yīng)3HNO₂=HNO₃+2NO↑+H₂O；
②在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺．
③NO不與堿反應(yīng)，可被酸性KMnO₄溶液氧化為硝酸

實(shí)驗(yàn)操作：①關(guān)閉彈簧夾，打開(kāi)A中分液漏斗活塞，滴加一定量濃硝酸，加熱；
②一段時(shí)間后停止加熱；
③從C中取少量固體，檢驗(yàn)是否是亞硝酸鈉．
回答下列問(wèn)題：
（1）裝置中儀器a的名稱(chēng)為分液漏斗；D裝置的作用是除去未反應(yīng)的NO，防止污染空氣．
（2）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；C中反應(yīng)生成NaNO₂的化學(xué)方程式是2NO+Na₂O₂=2NaNO₂．
（3）檢驗(yàn)C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的正確操作是b
a．取少量生成物溶于水充分振蕩，滴加酚酞試液，若溶液變紅，則含有NaNO₂．
b．取少量生成物溶于稀硫酸，若產(chǎn)生無(wú)色氣體并在液體上方變?yōu)榧t棕色，則含有NaNO₂．
（4）經(jīng)檢驗(yàn)C產(chǎn)物中亞硝酸鈉含量較少．
①甲同學(xué)認(rèn)為C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還可能有其它固體物質(zhì)．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(yīng)是堿石灰（寫(xiě)名稱(chēng)）．
②乙同學(xué)認(rèn)為除上述干擾因素外，還會(huì)有空氣參與反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)品不純，所以在實(shí)驗(yàn)操作①前應(yīng)增加一步操作，該操作是打開(kāi)彈簧夾，通入N₂一段時(shí)間．
（5）NaNO₂有毒，國(guó)家規(guī)定肉制品中NaNO₂含量不能超過(guò)30mg/kg．從1000g隔夜熟肉中提取NaNO₃與NaNO₂后，配成溶液，再用0.00500mol/L的高錳酸鉀（酸性）溶液滴定，消耗高錳酸鉀溶液16.00mL，由此計(jì)算隔夜熟肉中NaNO₂的含量是13.8mg/kg．

Answer 1

分析 A裝置中C和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO₂，反應(yīng)方程式為C+4HNO₃（濃）=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，NO2通入B中和水發(fā)生反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，Cu和稀硝酸發(fā)生反應(yīng)3Cu+8HNO₃=3CuNO₃+2NO↑+4H₂O，C中發(fā)生反應(yīng) 2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，剩余的NO被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成硝酸，
（1）a是分液漏斗；NO有毒不能直接排空；
（2）C和HNO₃（濃）發(fā)生反應(yīng)生成CO₂、NO₂、H₂O；
NO和Na₂O₂發(fā)生反應(yīng)生成NaNO₂；
（3）a．A中生成二氧化碳，二氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉溶液也呈堿性；
b．亞硝酸鈉能和稀硫酸反應(yīng)生成無(wú)色氣體NO，NO不穩(wěn)定易被氧氣氧化生成紅棕色氣體二氧化氮；
（4）①?gòu)腂裝置中出來(lái)的氣體中含有NO、二氧化碳和水蒸氣，這幾種物質(zhì)都能和過(guò)氧化鈉反應(yīng)，要使C中只有NO和過(guò)氧化鈉反應(yīng)，則BC裝置間的E裝置應(yīng)該能吸收水蒸氣和二氧化碳；
②要排除空氣發(fā)生防止反應(yīng)，應(yīng)該先通入一段時(shí)間的氮?dú)猓?br />（5）依據(jù)電子得失守恒可知，亞硝酸鈉與高錳酸鉀（酸性）溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)的關(guān)系式為5NaNO₂～KMnO₄，可計(jì)算出1000g隔夜熟肉中NaNO₂的質(zhì)量，并據(jù)此計(jì)算隔夜熟肉中NaNO₂的含量．

解答 解：A裝置中C和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO₂，反應(yīng)方程式為C+4HNO₃（濃）=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，NO2通入B中和水發(fā)生反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，Cu和稀硝酸發(fā)生反應(yīng)3Cu+8HNO₃=3CuNO₃+2NO↑+4H₂O，C中發(fā)生反應(yīng) 2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，剩余的NO被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成硝酸，
（1）a名稱(chēng)是分液漏斗；NO有毒不能直接排空，NO和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成硝酸根離子和錳離子，從而除去NO，
故答案為：分液漏斗；除去未反應(yīng)的NO，防止污染空氣；
（2）C和HNO₃（濃）發(fā)生反應(yīng)生成CO₂、NO₂、H₂O，反應(yīng)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；NO和Na₂O₂發(fā)生反應(yīng)生成NaNO₂，反應(yīng)方程式為 2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；
（3）a．A中生成二氧化碳，二氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉溶液也呈堿性，B中出來(lái)的氣體中還含有水蒸氣能和C中的過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成NaOH而呈堿性，所以不能根據(jù)其水溶液判斷含有亞硝酸鈉，故a錯(cuò)誤；
b．亞硝酸鈉能和稀硫酸反應(yīng)生成無(wú)色氣體NO，NO不穩(wěn)定易被氧氣氧化生成紅棕色氣體二氧化氮，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明含有亞硝酸鈉，故b正確；
故選b；
（4）①?gòu)腂裝置中出來(lái)的氣體中含有NO、二氧化碳和水蒸氣，這幾種物質(zhì)都能和過(guò)氧化鈉反應(yīng)，要使C中只有NO和過(guò)氧化鈉反應(yīng)，則BC裝置間的E裝置應(yīng)該能吸收水蒸氣和二氧化碳，使用的藥品是堿石灰，
故答案為：堿石灰；
②要排除空氣防止發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)該先通入一段時(shí)間的氮?dú)�，故答案為：打開(kāi)彈簧夾，通入N₂一段時(shí)間；
（5）依據(jù)電子得失守恒可知，亞硝酸鈉與高錳酸鉀（酸性）溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)的關(guān)系式為5NaNO₂～2KMnO₄，可計(jì)算出1000g隔夜熟肉中NaNO₂的質(zhì)量為2.5×0.00500mol/L×16.00mL×10^-3×69=13.8mg，所以隔夜熟肉中NaNO₂的含量為13.8mg/kg，
故答案為：13.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點(diǎn)，涉及氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)及方程式計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，明確化學(xué)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)基本操作方法、物質(zhì)性質(zhì)差異性是解本題關(guān)鍵，注意實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)性分析判斷，題目難度中等．