Question

（12分）亞硝酸鈉被稱為工業(yè)鹽，在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如下圖所示（部分夾持裝置略）。

已知：室溫下，①2NO+Na2O2 ＝ 2NaNO2

②3NaNO2+3HCl == 3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；

③酸性條件下，NO或NO2– 都能與MnO4–反應(yīng)生成NO3– 和Mn2+

完成下列填空：

（1）寫出濃硝酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（2）B中觀察到的主要現(xiàn)象是有無色氣體產(chǎn)生和 ，D裝置的作用是 。

（3）檢驗C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的方法是 。

（4）經(jīng)檢驗C產(chǎn)物中除亞硝酸鈉外還含有副產(chǎn)物碳酸鈉和氫氧化鈉，為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物應(yīng)在B、C裝置間增加裝置，則該裝置中盛放的藥品名稱 。

（5）將1.56g過氧化鈉完全轉(zhuǎn)化成為亞硝酸鈉，理論上至少需要木炭 g。

 

Answer 1

（1）C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O（2分）

（2）銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色 （2分） 吸收未反應(yīng)的NO（2分）

（3）取樣，加入稀鹽酸，產(chǎn)生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色（2分）

（4）堿石灰 （2分） （5）0.36g（關(guān)系式法C~4NO2~4/3 NO~2/3 Na2O2 ）（2分）

【解析】

試題分析：（1）裝置A中是濃硝酸和碳加熱發(fā)反應(yīng)，反應(yīng)生成二氧化氮和二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O；

（2）裝置B中是A裝置生成的二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅，一氧化氮和水，所以反應(yīng)現(xiàn)象為溶液變藍(lán)，銅片溶解，導(dǎo)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(lán)，銅片溶解，導(dǎo)管口有無色氣體冒出；除去未反應(yīng)的NO，防止污染空氣；

（3）檢驗亞硝酸鈉的實驗設(shè)計為將生成物置于試管中，加入稀鹽酸，若產(chǎn)生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉．反應(yīng)的離子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O，或?qū)⑸�成物置于試管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉，反應(yīng)的離子方程式是5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O，故答案為：將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉；

（4）生成碳酸鈉的反應(yīng)是由于二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化鈉是由于水蒸氣和過氧化鈉反應(yīng)，所以要避免生成碳酸鈉和氫氧化鈉，需要除去二氧化碳和水蒸氣，因此為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物應(yīng)在B、C裝置間增加盛有堿石灰的裝置；

（5）1.56g過氧化鈉的物質(zhì)的量是1.56g÷78g/mol＝0.02mol，則根據(jù)2NO+Na2O2 ＝ 2NaNO2可知需要NO是0.04mol。濃硝酸轉(zhuǎn)化為NO，得到3個電子，因此生成0.04molNO需要0.12mol。碳在反應(yīng)中失去4個電子，所以碳的物質(zhì)的量是0.12mol÷4＝0.03mol，其質(zhì)量是0.03mol×12g/mol＝0.36g。

考點：考查物質(zhì)制備實驗方案的設(shè)計和信息判斷、計算，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用等