Question

【题目】亚硝酸钠（NaNO2）外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，使用过量会使人中毒。某兴趣小组进行下面实验探究，查阅资料知道：① HNO2为弱酸，② 2NO + Na2O2 = 2NaNO2，③ 2NO2 + Na2O2 = 2NaNO3 ④ 酸性KMnO4溶液可将NO和NO2－均氧化为NO3－，MnO4－还原成Mn2+。NaNO2的制备方法可有如下2种方法（夹持装置和加热装置已略，气密性已检验）：

制备装置1：

制备装置2：

（1）在制备装置1中：

①如果没有B装置，C中发生的副反应有_________；

②甲同学检查完装置气密性良好后进行实验，发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质；于是在A装置与B装置间增加了_____装置，改进后提高了NaNO2的纯度；

③ D装置发生反应的离子方程式为______。

（2）在制备装置2中：

① B装置的作用是_______________________；

②写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式并用单线桥标出电子的转移___________；

Answer 1

【答案】2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 装有水的洗气瓶 5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O 制取NO（或将NO2转化为NO，同时Cu与稀硝酸反应生成NO） CO2↑+4NO2↑+2H2O

【解析】

（1）① 如果没有B装置，水能够与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气；

② 二氧化氮能够与水反应，用水除去一氧化氮气体中的二氧化氮气，提高NaNO2的纯度；

③ 酸性高锰酸钾溶液能够把一氧化氮氧化为硝酸根离子，本身还原为Mn2+；

（2）① 二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸再与铜反应生成一氧化氮；

② 碳和浓硝酸加热反应生成二氧化氮、二氧化碳，1molC失去4mole-，反应转移4mole-。

（1）①若没有B装置，一氧化氮气体中混有水蒸气，水蒸气和C装置中过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑；

②制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质，说明NO与空气中的O2反应生成NO2，反应生成的NO2与Na2O2反应生成了NaNO3，则应在A、B之间加一个装有水的洗气瓶除去NO2气体，故答案为：装有水的洗气瓶；

③D装置为尾气处理装置，未反应的NO被MnO4-氧化生成NO3-，MnO4-被还原成Mn2+，反应的离子方程式为5NO + 3MnO4—+ 4H+=5NO3— + 3Mn2+ + 2H2O，故答案为：5NO + 3MnO4—+ 4H+=5NO3— + 3Mn2+ + 2H2O；

（2）①A装置中浓硝酸与碳反应生成NO2、CO2和H2O，NO2与B装置中的H2O反应生成HNO3，HNO3再与Cu反应生成NO，进而可以在C装置中与Na2O2反应，所以装置B的作用是制取NO，将NO2转化为NO，同时Cu与稀硝酸反应生成NO，故答案为：制取NO（或将NO2转化为NO，同时Cu与稀硝酸反应生成NO）；

②A烧瓶中浓硝酸与碳在加热的条件下生成NO2、CO2和H2O，碳元素由0价升高至+4价，每1molC失去4mole-，HNO3中的N元素化合价降低，得电子，化学方程式和单线桥为 CO2↑+4NO2↑+2H2O，故答案为： CO2↑+4NO2↑+2H2O。