Question

【題目】工業(yè)上常用亞硝酸鈉(NaNO2)作媒染劑、漂白劑、鋼材緩蝕劑、金屬熱處理劑。某興趣小組用下列裝置制備NaNO2并探究NO、NO2的某一化學(xué)性質(zhì)(A中加熱裝置已略去)。

已知：①2NO＋Na2O2＝2NaNO2；

②NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-，MnO4-被還原為Mn2＋

請回答下列問題：

(1)裝置A三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

(2)用上圖中的裝置制備NaNO2，其連接順序?yàn)椋篴→_____________→h(按氣流方向，用小寫字母表示)，此時(shí)活塞K1、K2如何操作_______________________。

(3)E裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________。

(4)通過查閱資料，NO2或NO可能與溶液中Fe2+發(fā)生反應(yīng)。某同學(xué)選擇上述裝置并按A→C→E順序連接，E中裝入FeSO4溶液，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。

步驟②操作的目的是__________________；步驟③C瓶中發(fā)生的化學(xué)方程式為________________；

通過實(shí)驗(yàn)可以得出：___________(填“NO2、NO中的一種或兩種”)和溶液中Fe2+發(fā)生反應(yīng)使溶液呈深棕色。

Answer 1

【答案】 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O debcfg(b與c、f與g可以互換) 關(guān)閉K1，打開K2(2分) 3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O 排盡裝置中殘留的NO2 3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO NO

【解析】(1)裝置A三頸燒瓶中是足量的濃硝酸與銅反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；（2）用上圖中的裝置制備NaNO2，將在A裝置中制得的二氧化氮通過C裝置的水轉(zhuǎn)化為一氧化氮，再通過B裝置干燥后通入D裝置與過氧化鈉反應(yīng)而制得，反應(yīng)原理為：2NO+Na2O2=2NaNO2，故其連接順序?yàn)椋篴debcfgh(b與c、f與g可以互換)，此時(shí)應(yīng)關(guān)閉K1，打開K2，讓二氧化氮通過C裝置與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為一氧化氮；(3)E裝置中過量的一氧化氮進(jìn)入與酸性高錳酸鉀反應(yīng)被氧化為NO3-，而被還原為Mn2+，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O；(4)停止A中反應(yīng)，打開彈簧夾K2、關(guān)閉K1，持續(xù)通入N2一段時(shí)間，是將反應(yīng)產(chǎn)生的NO2通過C裝置中的水將其轉(zhuǎn)化為NO，從而排盡裝置中殘留的NO2，以便宜進(jìn)行步驟③；步驟③C瓶中水將NO2轉(zhuǎn)化為NO，發(fā)生的化學(xué)方程式為：3NO2+ H2O =2HNO3+NO；步驟①NO2通入FeSO4溶液，可能是NO2與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化的NO與Fe2+反應(yīng)使溶液呈深棕色，而在排除NO2的干擾情況下，通入的NO與Fe2+反應(yīng)使溶液呈深棕色，可以證明NO和溶液中Fe2+發(fā)生反應(yīng)使溶液呈深棕色。