Question

【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)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、水和銅為原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示(A中加熱裝置省略)。

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+。

請按要求回答下列問題：

(1)A裝置中反應的化學方程式為______________________________。

(2)B裝置中主要的現(xiàn)象是______________________________。

(3)檢驗C裝置產物中有亞硝酸鈉的方法是_____________________________。

(4)D裝置中反應的離子方程式為_________________________________。

(5)預測C中反應開始階段，固體產物除NaNO2外，還含有的副產物有Na2CO3和________。為避免產生這些副產物，應在B、C裝置間增加裝置E，則E中盛放的試劑名稱為________。

(6)檢查裝置氣密性并裝入藥品后，以下實驗操作步驟正確的順序為____________(填序號)。

a.打開彈簧夾，向裝置中通入N2

b.點燃酒精燈

c.向三頸燒瓶中滴加濃硝酸

d.熄滅酒精燈

e.關閉分液漏斗歐旋塞

f.停止通入N2

(7)利用改進后的裝置，將7.8gNa2O2完全轉化為亞硝酸鈉，理論上需要木炭______g。

Answer 1

【答案】C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O 紅棕色氣體消失，銅片溶解，溶液變藍，導管口有無色氣泡冒出 取C中固體少量于試管中，加入鹽酸，產生無色氣體，遇空氣變?yōu)榧t棕色 3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O NaOH 堿石灰 a→c→e→b→d→f 1.8g

【解析】

(1)A裝置為C與濃HNO3在加熱時反應生成二氧化碳與二氧化氮和水，反應的化學方程式為：C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O；

(2)A反應產生的氣體進入B裝置，NO2在B中與水反應是硝酸，硝酸具有強氧化性，與Cu反應生成硝酸銅、NO、水，所以會看到B中實驗現(xiàn)象為：紅棕色氣體消失，銅片溶解，溶液變藍，導管口有無色氣泡冒出；

(3)B反應產生的NO在C裝置中與Na2O2反應制備NaNO2；根據(jù)已知條件3NaNO2+3HCl=3NaCl＋HNO3+2NO↑+H2O，所以檢驗C中有NaNO2的方法是：取C中固體少量于試管中，加入鹽酸，產生無色氣體，遇空氣變?yōu)榧t棕色；

(4)在裝置D中盛有酸性KMnO4溶液，該物質具有強氧化性，會把從C中逸出的NO氣體氧化，它本身被還原變?yōu)?/span>Mn2+，所以D中溶液顏色逐漸變淺，反應的離子方程式為：3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O；

(5)C與濃硝酸反應產生的氣體中除含有NO2外，還有CO2氣體，NO2在B中反應變?yōu)?/span>NO，因此從B中逸出的氣體有NO、CO2、H2O蒸氣，NO、CO2、H2O蒸氣與過氧化鈉反應產生亞硝酸鈉、碳酸鈉和氫氧化鈉，所以預測C中反應開始階段，固體產物除NaNO2外，還含有的副產物有Na2CO3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E，則E中盛放的試劑堿石灰，可以吸收CO2和H2O蒸氣；

(6)檢查裝置氣密性并裝入藥品后，先打開彈簧夾，向裝置中通入N2，排出裝置中的空氣，再向三頸燒瓶中滴加濃硝酸，關閉分液漏斗歐旋塞，然后點燃酒精燈，待反應結束后熄滅酒精燈，繼續(xù)通入N2，使裝置中的氣體全部進行D裝置，防止污染大氣，待D中溶液不變色時說明裝置中無NO，就停止通入N2，故操作順序為a→c→e→b→d→f；

(7)根據(jù)方程式：C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O；3NO2＋H2O=2HNO3+NO；2NO+Na2O2=2NaNO2可得關系式：3C～12NO2～4NO～2Na2O2，7.8gNa2O2的物質的量為0.1mol，利用改進后的裝置，若將其完全轉化為亞硝酸鈉，根據(jù)關系式可知需要C的物質的量為0.15mol，則需木炭的質量為m(C)=0.15mol×12g/mol=1.8g。