Question

亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛．現(xiàn)用下圖所示儀器（夾持裝置已省略）及藥品，探究亞硝酸鈉與硫酸的反應(yīng)及生成氣體產(chǎn)物的成分．
已知：
①NO+NO₂+2OH^-═2NO

- 2

+H₂O
②氣體液化的溫度：NO₂：21℃、NO：-152℃

（1）為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序為（按左→右連接）：A→C→

 

→→

 

→

 

．
（2）關(guān)閉彈簧夾K₁，打開分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中產(chǎn)生紅棕色氣體．
①確認(rèn)A中產(chǎn)生的氣體含有NO．依據(jù)的現(xiàn)象是

 

．
②裝置E的作用是

 

．
（3）如果向D中通入過量O₂，則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．如果沒有裝置C，對實驗結(jié)論造成的影響是

 

．
（4）通過上述實驗探究過程，可得出裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（5）工業(yè)生產(chǎn)中氮氧化物的排放會造成環(huán)境污染，可采用如下方法處理氮氧化物：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ?mol^-1
則CH₄直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)各部分裝置的作用進(jìn)行連接；
（2）根據(jù)一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮氣體判斷，溫度低于二氧化氮液化溫度時，二氧化氮變成液態(tài)；
（3）氧氣過量，進(jìn)入B中可理解為先生成硝酸，硝酸再與氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉和水；
（4）根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式；
（5）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計算．

解答：解：（1）C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗NO，E冷卻二氧化氮，利用D檢驗NO，所以裝置的連接為A→C→E→D→B，故答案為：E；D；B；    
（2）①D中無色氣體變成紅色，說明含有NO氣體，故答案為：D中出現(xiàn)紅棕色氣體；
②二氧化氮的液化溫度是21℃，低于此溫度時，二氧化氮氣體變成液態(tài)，故答案為：冷凝使NO₂完全液化；    
（3）如果向D中通入過量O₂，則裝置B中二氧化氮、氧氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉和水，其反應(yīng)方程式為：4NO₂+O₂+4NaOH=4NaNO₃+2H₂O，如果沒有裝置C，二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮，造成干擾，
故答案為：4NO₂+O₂+4NaOH=4NaNO₃+2H₂O；水蒸氣存在，會與NO₂反應(yīng)產(chǎn)生NO，影響NO的檢驗；
（4）通過以上分析知，該反應(yīng)中生成二氧化氮、一氧化氮，同時還有硫酸鈉、水生成，所以反應(yīng)方程式為2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O，
故答案為：2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O；
（5）CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1  ①
CH₄（g）+4NO（g）═2 N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ?mol^-1 ②
將方程式

①+②

2

得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-

-574kJ/mol-1160kJ/mol

2

=-867kJ?mol^-1 ，
故答案為：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867kJ?mol^-1 ．

點評：本題考查了實驗方案設(shè)計、物質(zhì)的檢驗、蓋斯定律，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)實驗現(xiàn)象確定物質(zhì)的性質(zhì)，注意儀器的連接順序，為易錯點．