Question

12．亞硝酸鈉被稱為工業(yè)鹽，在漂白、電鍍等方面應用廣泛．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制備亞硝酸鈉（NaNO₂）的裝置如圖所示（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^-反應生成NO₃^- 和Mn²⁺
完成下列填空：
（1）寫出濃硝酸與木炭反應的化學方程式C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（2）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；，寫出有關反應的離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，D裝置的作用是吸收未反應的NO．
（3）檢驗C中產物有亞硝酸鈉的方法是取樣，加入稀鹽酸，產生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色．
（4）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．
（5）將1.56g過氧化鈉完全轉化成為亞硝酸鈉，理論上至少需要木炭0.36g．

Answer 1

分析 （1）加熱條件下，C和濃硝酸反應生成二氧化碳、二氧化氮和水；
（2）生成的二氧化氮進入B中和水反應生成硝酸，硝酸和銅反應生成硝酸銅、NO和水；
生成硝酸的同時還生成NO，NO有毒不能直接排空；
（3）亞硝酸鈉和稀鹽酸反應生成生成NO，NO不穩(wěn)定易被空氣氧化生成紅棕色氣體；
（4）堿石灰能吸收水和二氧化碳，但不能吸收NO；
（5）n（Na₂O₂）=$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.1mol，根據2NO+Na₂O₂=2NaNO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、C+4HNO₃（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O計算需要C的質量．

解答 解：（1）加熱條件下，C和濃硝酸反應生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應方程式為C+4HNO₃（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）生成的二氧化氮進入B中和水反應生成硝酸，硝酸和銅反應生成硝酸銅、NO和水，所以看到的現(xiàn)象是：有無色氣體生成且Cu逐漸溶解、溶液變藍色，反應的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，生成硝酸的同時還生成NO，NO有毒不能直接排空，過氧化鈉和NO反應生成亞硝酸鈉，所以過氧化鈉的作用是吸收未反應的NO，
故答案為：銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{色；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O； 吸收未反應的NO；
（3）亞硝酸鈉和稀鹽酸反應生成NO，NO不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化生成紅棕色二氧化氮，所以其檢驗方法是取樣，加入稀鹽酸，產生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色，
故答案為：取樣，加入稀鹽酸，產生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色；
（4）堿石灰能吸收水和二氧化碳，但不能吸收NO，為防止副反應發(fā)生，增加裝置中盛放的藥品是堿石灰，
故答案為：堿石灰；
（5）n（Na₂O₂）=$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，根據2NO+Na₂O₂=2NaNO₂知，0.02mol過氧化鈉反應需要0.04molNO，根據3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO知生成0.04molNO需要0.12mol二氧化氮、根據C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O知生成0.12mol二氧化氮需要0.03molC，則C的質量=12g/mol×0.03mol=0.36g，
故答案為：0.36．

點評 本題以硝酸為載體考查硝酸、二氧化氮、NO的性質，側重考查分析、計算能力，明確物質的性質是解本題關鍵，注意（5）中過氧化鈉得到的電子不等于C失去的電子，因為生成的二氧化氮不完全轉化為NO，為易錯點．