Question

已知，室溫下存在反應(yīng)3HNO₂=HNO₃+2NO↑+H₂O；在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO4^-還原為Mn²⁺且無氣體生成．某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下Na₂O₂與NO反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)：

（1）裝置A的試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）B瓶中不只是加入了水，還加入了一定量的銅，加銅的優(yōu)點(diǎn)是

 

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（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到D管內(nèi)固體顏色逐漸變?yōu)榘咨�．�?jù)此甲同學(xué)認(rèn)為D管中生成物是NaNO₃，而乙同學(xué)認(rèn)為D管中生成的是NaN0₂，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的（請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和所對(duì)應(yīng)的離子方程式）

 

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（4）E裝置的作用是

 

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（5）該小組的同學(xué)經(jīng)討論認(rèn)為上述裝置仍有缺陷，為了避免D管中生成NaOH，你認(rèn)為應(yīng)該進(jìn)行的改進(jìn)是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：

分析：（1）A裝置為C與HNO₃（濃）反應(yīng)，生成二氧化碳、二氧化氮和水；
（2）銅也能與稀硝酸反應(yīng)生成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)；
（4）有毒氣體，不能直接排放到空氣中；
（5）過氧化鈉與水反應(yīng)，進(jìn)入D管氣體應(yīng)干燥，畫裝置圖時(shí)，要注意注明藥品或試劑名稱．

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）

△   .

O₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）銅也能與稀硝酸反應(yīng)生成NO，可增加NO氣體的總量，故答案為：銅也能與稀硝酸反應(yīng)生成NO，從而增加NO氣體的總量；
（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5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺═5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O，
故答案為：方案Ⅰ：將生成物置于試管中，加入稀硫酸　產(chǎn)生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色3NO₂^-+2H⁺═NO₃^-+2NO↑+H₂O；
方案Ⅱ：將生成物置于試管中，加入酸性KMnO₄溶液　溶液紫色褪去，5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺═5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O；
（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（或裝無水CaCl₂的干燥管）．

點(diǎn)評(píng)：本題為綜合探究實(shí)驗(yàn)題，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，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)的問題，題目難度中等．