Question

10．亞硝酸鈉被稱為工業(yè)鹽，不能用作食品工業(yè)，但在漂白、電鍍等方面應用廣泛．現(xiàn)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制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示：

已知：室溫下，①2NO+Na₂O₂═2NaNO₂②3NaNO₂+3HCl═3NaCl+HNO₃+2NO↑+H₂O；③酸性條件下，NO或NO₂都能與MnO₄^-反應生成NO₃^-和Mn²⁺．完成下列填空：
（1）檢查裝置氣密性的方法是將試管中加入水，關閉彈簧夾，用酒精燈輕輕加熱三頸燒瓶，若導管口有氣泡冒出且停止加熱后，在導管中形成一段水柱，說明裝置氣密性良好；
（2）寫出濃硝酸與木炭反應的化學方程式C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（3）B中觀察到的主要現(xiàn)象是有無色氣體產生和銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{色，D裝置的作用是除去未反應的NO，防止污染空氣；
（4）硬質玻璃管中石棉絨的作用是增大NO和Na₂O₂的接觸面積，使反應更加充分；
（5）檢驗C中產物有亞硝酸鈉的方法是取樣，加入稀鹽酸，若產生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則產物是亞硝酸鈉；
（6）經檢驗C產物中除亞硝酸鈉外還含有副產物碳酸鈉和氫氧化鈉，為避免產生這些副產物應在B、C裝置間增加裝置，則該裝置中盛放的藥品名稱堿石灰．

Answer 1

分析 （1）必須時密閉系統(tǒng)才可以檢查裝置氣密性，因此需要先關閉活塞及試管里加水，使導管插入水中，然后利用氣體的熱脹冷縮原理檢驗；
（2）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；
（3）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；
（4）將Na₂O₂灑在石棉絨上，增大了與NO氣體的接觸機會，也有利于氣體流通；
（5）依據亞硝酸鈉具有氧化性或還原性，選擇還原劑或氧化劑發(fā)生的反應現(xiàn)象證明產物中是否是亞硝酸鈉；
（6）因為一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生的反應生成碳酸鈉和氧氣，水與過氧化鈉反應生成氫氧化鈉；為避免產生這些副產物，應在B、C裝置間增加裝置，除去二氧化碳和水蒸氣；

解答 解：（1）根據氣體熱脹冷縮原理檢查氣密性，具體操作是將試管中加入水，關閉彈簧夾，用酒精燈輕輕加熱三頸燒瓶，若導管口有氣泡冒出且停止加熱后，在導管中形成一段水柱，說明裝置氣密性良好，故答案為：將試管中加入水，關閉彈簧夾，用酒精燈輕輕加熱三頸燒瓶，若導管口有氣泡冒出且停止加熱后，在導管中形成一段水柱，說明裝置氣密性良好；
（2）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）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（3）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：銅片溶解，溶液變藍，導管口有無色氣體冒出；除去未反應的NO，防止污染空氣；
（4）使用石棉絨可以增大NO和Na₂O₂的接觸面積，使反應更加充分，故答案為：增大NO和Na₂O₂的接觸面積，使反應更加充分；
（5）檢驗亞硝酸鈉的實驗設計為：取少量生成物置于試管中，加入稀鹽酸，若產生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則產物是亞硝酸鈉．
故答案為：取樣，加入稀鹽酸，若產生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則產物是亞硝酸鈉；
（6）因為一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生的反應生成碳酸鈉和氧氣，水與過氧化鈉反應生成氫氧化鈉，故C產物中除亞硝酸鈉外還含有副產物碳酸鈉和氫氧化鈉，為避免產生這些副產物，應在B、C裝置間增加盛裝堿石灰的裝置，可除去二氧化碳和水蒸氣，故答案為：堿石灰．

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．