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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(guān)閉彈簧夾，用酒精燈輕輕加熱三頸燒瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出且停止加熱后，在導(dǎo)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(yīng)的化學(xué)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(chǎn)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(yīng)的NO，防止污染空氣；
（4）硬質(zhì)玻璃管中石棉絨的作用是增大NO和Na₂O₂的接觸面積，使反應(yīng)更加充分；
（5）檢驗C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的方法是取樣，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，則產(chǎn)物是亞硝酸鈉；
（6）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(guān)閉活塞及試管里加水，使導(dǎo)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(yīng)，反應(yīng)生成二氧化氮和二氧化碳和水，依據(jù)氧化還原反應(yīng)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(yīng)生成硝酸和一氧化氮，硝酸和銅反應(yīng)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(jù)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(yīng)現(xiàn)象證明產(chǎn)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(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，水與過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉；為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物，應(yīng)在B、C裝置間增加裝置，除去二氧化碳和水蒸氣；

解答 解：（1）根據(jù)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(guān)閉彈簧夾，用酒精燈輕輕加熱三頸燒瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出且停止加熱后，在導(dǎo)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(guān)閉彈簧夾，用酒精燈輕輕加熱三頸燒瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出且停止加熱后，在導(dǎo)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(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）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$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(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，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：銅片溶解，溶液變藍，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；
（4）使用石棉絨可以增大NO和Na₂O₂的接觸面積，使反應(yīng)更加充分，故答案為：增大NO和Na₂O₂的接觸面積，使反應(yīng)更加充分；
（5）檢驗亞硝酸鈉的實驗設(shè)計為：取少量生成物置于試管中，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，則產(chǎn)物是亞硝酸鈉．
故答案為：取樣，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，則產(chǎn)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(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，水與過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉，故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(zhì)制備實驗方案的設(shè)計和信息判斷，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，注意實驗過程中的反應(yīng)現(xiàn)象分析，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．