Question

【題目】在通風(fēng)櫥中探究二氧化氮與過氧化鈉的反應(yīng)。二氧化氮溶于濃硫酸(硫酸沸點(diǎn)為338℃)，加熱后NO2可逸出。(本題實(shí)驗(yàn)裝置省略夾持儀器)

(1)制備NO2的裝置如圖所示：

①A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。

②干燥管內(nèi)CaCl2的主要作用是吸水，吸水的主要目的是___________。

(2)加熱B中吸收液，使NO2逸出，待試管充滿紅棕色氣體后再接入裝有足量Na2O2固體的試管，如圖：

①加熱B時(shí)，溫度不宜過高，原因是___________。

②D中堿石灰的主要作用是___________。

(3)反應(yīng)后C中固體淡黃色漸漸變白，經(jīng)分析，反應(yīng)產(chǎn)物可能有NaNO2、NaNO3，為此，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)：

檢驗(yàn)NaNO2：查閱資料可知：NaNO2能使酸性KMnO4溶液褪色。檢驗(yàn)過程如下：

取C中固體，加水溶解配制成100mL溶液，加入少量MnO2，振蕩靜置(記為溶液Q)。取5mL溶液Q，滴加酸性KMnO4溶液，振蕩后酸性KMnO4溶液褪色。

①NaNO2使酸性KMnO4，溶液褪色的離子方程式是___________。

②加入少量MnO2的目的是除去剩余Na2O2和水反應(yīng)產(chǎn)生的H2O2，其化學(xué)方程式為______

(4)經(jīng)檢驗(yàn)產(chǎn)物中還含有NaNO3。NO2與Na2O2化合生成NaNO3的化學(xué)方程式為：___________。

Answer 1

【答案】Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 避免水蒸氣進(jìn)入濃硫酸引發(fā)安全事故 溫度過高，會(huì)有濃硫酸揮發(fā)出來，干擾實(shí)驗(yàn) 防止空氣中的二氧化碳、水進(jìn)入C中 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O 2H2O22H2O +O2↑ 2NO2+Na2O2=2NaNO3

【解析】

(1)①裝置A中是濃硝酸和銅發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，以此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；

②B中濃硫酸若進(jìn)入水會(huì)發(fā)生安全事故；

(2)①由信息可知，二氧化氮溶于濃硫酸，加熱后NO2可逸出，若溫度過高，會(huì)有濃硫酸揮發(fā)出來，干擾實(shí)驗(yàn)；

②D裝置是防止水蒸氣進(jìn)入裝置C；

(3)①NO2-與高錳酸根離子反應(yīng)生成錳離子和硝酸根離子；
②H2O2 在MnO2作催化劑的條件下分解為水和氧氣；

(4) NO2與Na2O2化合生成NaNO3，氮元素化合價(jià)升高，Na2O2中氧元素化合價(jià)降低，以此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(1)①裝置A中是濃硝酸和銅發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，

故答案是：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

②干燥管內(nèi)CaCl2的主要作用是吸水，吸水的主要目的是避免水蒸氣進(jìn)入濃硫酸引發(fā)安全事故，

故答案是：避免水蒸氣進(jìn)入濃硫酸引發(fā)安全事故；

(2)①由信息可知，二氧化氮溶于濃硫酸，加熱后NO2可逸出，若溫度過高，會(huì)有濃硫酸揮發(fā)出來，干擾實(shí)驗(yàn)，

故答案是：溫度過高，會(huì)有濃硫酸揮發(fā)出來，干擾實(shí)驗(yàn)；

②D中堿石灰的主要作用是防止水蒸氣進(jìn)入裝置C，

故答案是：防止空氣中的二氧化碳、水進(jìn)入C中；

(3)①NO2-與高錳酸根離子反應(yīng)生成錳離子和硝酸根離子，離子方程式為5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O；

故答案是：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O；
②H2O2 在MnO2作催化劑的條件下分解為水和氧氣，化學(xué)方程式為2H2O22H2O +O2↑，

故答案是：2H2O22H2O +O2↑；

(4) NO2與Na2O2化合生成NaNO3，氮元素化合價(jià)升高，Na2O2中氧元素化合價(jià)降低，化學(xué)方程式為2NO2+Na2O2=2NaNO3，

故答案是：2NO2+Na2O2=2NaNO3。