Question

16．亞硝酸鈉是重要食品添加劑．某化學興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料，設計如圖裝置利用一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉．（夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗）
查閱資料：①HNO₂為弱酸，室溫下存在反應：3HNO₂═HNO₃+2NO↑+H₂O；
②NO不與堿反應，可被酸性KMnO₄溶液氧化為硝酸．

實驗操作：
①關閉彈簧夾，打開A中分液漏斗活塞，滴加一定量濃硝酸，加熱；
②一段時間后停止加熱；
③從C中取少量固體，檢驗是否是亞硝酸鈉．
回答下列問題：
（1）裝置中儀器a的名稱為分液漏斗，A中反應的化學方程式是C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）D裝置的作用是除去未反應的NO，防止污染空氣；
（3）C中反應生成NaNO₂的化學方程式是2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；
（4）檢驗C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的正確操作是a（填序號）；
a．取少量生成物溶于稀硫酸，若產(chǎn)生無色氣體并在液體上方變?yōu)榧t棕色，則含有NaNO₂
b．取少量生成物溶于水充分振蕩，滴加酚酞試液，若溶液變紅，則含有NaNO₂
（5）經(jīng)檢驗C的產(chǎn)物中亞硝酸鈉含量較少．
①甲同學認為C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還可能有其它固體物質．為排除干擾，甲在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應是堿石灰（寫名稱）；
②乙同學認為除上述干擾因素外，還會有空氣參與反應導致產(chǎn)品不純，所以在實驗操作①前應增加一步操作，該操作是打開彈簧夾，通入N₂一段時間．

Answer 1

分析 A裝置中C和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應生成NO₂，反應方程式為C+4HNO₃（濃）=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，NO₂通入B中和水發(fā)生反應3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，Cu和稀硝酸發(fā)生反應3Cu+8HNO₃=3CuNO₃+2NO↑+4H₂O，C中發(fā)生反應 2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，剩余的NO被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成硝酸，
（1）a是分液漏斗；C和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應生成NO₂；
（2）NO有毒不能直接排空；
（3）C中發(fā)生反應 2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；
（4）a．亞硝酸鈉能和稀硫酸反應生成無色氣體NO，NO不穩(wěn)定易被氧氣氧化生成紅棕色氣體二氧化氮；
b．A中生成二氧化碳，二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉，碳酸鈉溶液也呈堿性；
（5）①從B裝置中出來的氣體中含有NO、二氧化碳和水蒸氣，這幾種物質都能和過氧化鈉反應，要使C中只有NO和過氧化鈉反應，則BC裝置間的E裝置應該能吸收水蒸氣和二氧化碳；
②要排除空氣發(fā)生防止反應，應該先通入一段時間的氮氣．

解答 解：（1）由裝置后圖可知a為分液漏斗，裝置A中是濃硝酸和碳加熱發(fā)生的反應，反應生成二氧化氮和二氧化碳和水，反應方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：分液漏斗； C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）實驗中的尾氣NO，會污染空氣，所以D裝置的作用是除去未反應的NO，防止污染空氣，
故答案為：除去未反應的NO，防止污染空氣；
（3）NO和Na₂O₂發(fā)生反應生成NaNO₂，反應方程式為 2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，
故答案為：2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；
（4）a．亞硝酸鈉能和稀硫酸反應生成無色氣體NO，NO不穩(wěn)定易被氧氣氧化生成紅棕色氣體二氧化氮，該實驗現(xiàn)象說明含有亞硝酸鈉，故a正確；
b．A中生成二氧化碳，二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉，碳酸鈉溶液也呈堿性，B中出來的氣體中還含有水蒸氣能和C中的過氧化鈉反應生成NaOH而呈堿性，所以不能根據(jù)其水溶液判斷含有亞硝酸鈉，故b錯誤；
故答案為：a；
（5）①從B裝置中出來的氣體中含有NO、二氧化碳和水蒸氣，這幾種物質都能和過氧化鈉反應，要使C中只有NO和過氧化鈉反應，則BC裝置間的E裝置應該能吸收水蒸氣和二氧化碳，使用的藥品是堿石灰，
故答案為：堿石灰；
②要排除空氣防止發(fā)生反應，應該先通入一段時間的氮氣，故答案為：打開彈簧夾，通入N₂一段時間．

點評 本題考查物質制備，為高頻考點，涉及氧化還原反應、物質檢驗、實驗操作、實驗評價及方程式計算等知識點，明確化學反應原理、實驗基本操作方法、物質性質差異性是解本題關鍵，注意實驗的評價性分析判斷，題目難度中等．