Question

（2010?石景山區(qū)一模）某化學(xué)興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料，想利用一氯化氮與過(guò)氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉．設(shè)計(jì)裝置如下：（忽略裝置中空氣的影響）

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）裝置A的試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

C+4HNO₃（濃）

△  .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．

．
（2）猜測(cè)B中可以觀察的主要現(xiàn)象是

溶液逐漸變藍(lán)

．C瓶出來(lái)的氣體是

NO

．
（3）已知：①室溫下存在反應(yīng)3HNO₂=HNO₃+2NO↑+H₂；②在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺且無(wú)氣體生成．寫出檢驗(yàn)D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉的方法：

方法I：將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無(wú)色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉．
方法II：將生成物置于試管中，加入酸性KMnO₄溶液，若溶液紫色褪去，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉

．
（4）E裝置的作用是

吸收D中未反應(yīng)完的NO，以免污染空氣

．
（5）同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論認(rèn)為上述裝置仍有缺陷，為避免D管中生成NaOH，你認(rèn)為應(yīng)該進(jìn)行的改進(jìn)是

在C、D之間增加一個(gè)盛濃硫酸的洗氣瓶（或裝無(wú)水CaCl₂的干燥管）

．

Answer 1

分析：（1）A裝置為C與HNO₃（濃）反應(yīng)；
（2）A中產(chǎn)生的NO₂，進(jìn)入B中與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸再溶解銅；即使有未反應(yīng)完全的NO₂，被C中NaOH吸收；
（3）根據(jù)題目給的信息可知：①常溫下HNO₂不穩(wěn)定；②在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺，使溶液紫色褪去．據(jù)此設(shè)計(jì)；
（4）有毒氣體，不能直接排放到空氣中；
（5）過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)，進(jìn)入D管氣體應(yīng)干燥．

解答：解：（1）A裝置為C與HNO₃（濃）反應(yīng)制取NO₂，反應(yīng)方程式為C+4HNO₃（濃）

△  .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
故答案為：C+4HNO₃（濃）

△  .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O
（2）A中產(chǎn)生的NO₂，進(jìn)入B中與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸再與銅反應(yīng)，方程式為 3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（HO₃）₂+2NO↑+
4H₂O，所以，溶液逐漸變藍(lán)．即使有未反應(yīng)完全的NO₂，被C中NaOH吸收，從C中出來(lái)的氣體為NO．
故答案為：溶液逐漸變藍(lán)；NO
（3）根據(jù)題目給的信息可知：①常溫下HNO₂不穩(wěn)定；②在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺，使溶液紫色褪去，據(jù)此設(shè)計(jì)方案．
方法I：將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無(wú)色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉．反應(yīng)的離子方程式是3NO₂^-+2H⁺=NO₃^-+2NO↑+H₂O
方法II：將生成物置于試管中，加入酸性KMnO₄溶液，若溶液紫色褪去，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉，反應(yīng)的離方程式是5 NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺=5 NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂o
故答案為：
方法I：將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無(wú)色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉．
方法II：將生成物置于試管中，加入酸性KMnO₄溶液，若溶液紫色褪去，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉；
（4）D中可能有未反應(yīng)完全的NO，NO有毒氣體，不能直接排放到空氣中，通過(guò)E裝置吸收，以免污染空氣．
故答案為：吸收D中未反應(yīng)完的NO，以免污染空氣
（5）過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成NaOH，進(jìn)入D管氣體應(yīng)干燥，故應(yīng)在C、D之間增加一個(gè)盛濃硫酸的洗氣瓶（或裝無(wú)水CaCl₂的干燥管）
故答案為：在C、D之間增加一個(gè)盛濃硫酸的洗氣瓶（或裝無(wú)水CaCl₂的干燥管）

點(diǎn)評(píng)：本題為綜合探究實(shí)驗(yàn)題，首先要明確該實(shí)驗(yàn)的目的，然后圍繞該實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，分析題給實(shí)驗(yàn)裝置中可能涉及的反應(yīng)原理及裝置作用，最后緊扣題意回答有關(guān)的問(wèn)題．