【題目】某化學課外活動小組通過實驗探究NO能否與Na2O2反應以及反應后的產物,該小小組同學設計了如圖所示裝置(夾持儀器、連接用的乳膠管均已省略)。

經(jīng)査閱資料知:①NO是不成鹽氧化物;②2NO2+2NaOH =NaNO3+NaNO2+H2O。

回答下列問題:

(1)寫出木炭與濃硝酸反應的化學方程式:________________。

(2)為了完成實驗,選擇上圖中的裝置,其連接順序為a→_______(按氣流方向,用小寫字母表示);有同學認為該裝置存在缺陷,則該缺陷是______________

(3)連接好儀器,_____________,裝入藥品后,要通入一段時間的氮氣,在滴入濃硝酸,點燃酒精燈,通入氮氣的主要目的是_______________。

(4)裝置E的作用是________________;能說明NO與Na2O2發(fā)生反應的實驗現(xiàn)象是_____________。

(5)探充NO與Na2O2反應的產物。

假設1:產物只有NaNO3;假設2:_________________;

假設3:產物為NaNO3和NaNO2的混合物。

為驗證反應產物,該小組同學準確稱取反應后的固體3.50g,用煮沸并冷卻后的蒸餾水配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于錐形瓶中,用0.1000mol·L-1KMnO4溶液(硫酸酸化)滴定,共消耗KMnO4溶液20mL。滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式為___________________,反應產物中NaNO2的質量分數(shù)為_____(保留四位有效數(shù)字)

【答案】 C +4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O h→i→d→e→b→c→f或g 缺少尾氣處理裝置 檢驗裝置的氣密性 排除裝置中的空氣,防止NO被空氣中的O2氧化為NO2 制備NO D中固體由淡黃色變?yōu)榘咨?/span> 產物只有NaNO2 2MnO4 -+5NO2+6H+=5NO3- +2Mn2++3H2O 98.57%或0.99

【解析】(1)木炭與濃硝酸反應生成CO2和NO2,反應的化學方程式為C +4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O;

(2)實驗過程中,利用木炭和濃硝酸反應生成的CO2、NO2混合氣體通入E中,NO2可以和H2O反應生成HNO3和NO,金屬Cu和稀HNO3反應生成NO,然后經(jīng)過NaOH溶液,將其中的CO2吸收,此時剩余的氣體是NO,用B中的氯化鈣進行干燥,最后在D中檢驗NO和Na2O2是否反應,則根據(jù)氣流方向,裝置連接順序為a→h→i→d→e→b→c→f或g;含有氮氧化物的尾氣對環(huán)境有污染,應有尾氣處理裝置,這是裝置的缺陷;

(3)裝置連接好,要先檢驗裝置氣密性,再裝藥品進行實驗;實驗時先通一段時間的氮氣,排除裝置中的空氣,防止NO被空氣中的O2氧化為NO2,然后滴入濃硝酸,點燃酒精燈;

裝置E利用盛有的水與NO2反應制NO;若D中固體由淡黃色變?yōu)榘咨,即可說明NO與Na2O2發(fā)生了反應;

(5)按假設1、3邏輯關系,假設2為產物只有NaNO2;NaNO2中N元素為+3價,能被酸性KMnO4溶液氧化為NaNO3,離子反應為2MnO4-+5NO2-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O,滴定過程中消耗KMnO4的物質的量是2×10-3mol,根據(jù)方程式可知參加反應的NaNO2的物質的量為5×10-3mol,質量為5×10-3mol×69g/mol=0.345g,被滴定的10mL溶液中含有0.35g反應后的固體,則反應產物中NaNO2的質量分數(shù)為0.345g÷0.35g×100%=98.57%。

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NH4Cl溶液的pH_____7(填、),升高溫度可以_______(填促進抑制NH4Cl的水解;

pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH_______NaOH溶液的pH(填”“);

③濃度相同的下列三種溶液:(ANH4Cl溶液(B) (NH4)2SO4溶液(C)NH4HSO4 溶液,則c(NH4+)由大到小的順序為___________(用序號填空)。

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