题目内容
【题目】(16分)亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用,也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒,所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。
已知:①NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O ②气体液化的温度:NO2:21℃,NO:-152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(按左→右连接):
A、C、 、 、 。组装好仪器后,接下来进行的操作是 。
(2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是 。
(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是 。
②装置E的作用是 。
(4)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为 ,如果没有装置C,对实验结论造成的影响是 。
(5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是 。
【答案】(1)E;D;B;检验装置的气密性;
(2)防止可能生成的NO被完全氧化成NO2,造成对A中反应气体产物检验的干扰;
(3)①D中出现红棕色气体;②冷凝使NO_2 完全液化;
(4)4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O;水蒸气存在,会与NO2反应产生NO,造成对NO来源认识不清;
(5)2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O。
【解析】
试题分析:(1)C吸收水蒸气,B尾气处理,防止污染空气,D检验NO,E冷却二氧化氮,利用检验NO,所以装置的连接为A→C→E→D→B,组装好仪器后,接下来进行的操作是检验装置的气密性;(2)NO很容易被氧气氧化,装置中有空气,无法检验有NO生成,所以通氮气的目的是排尽整个装置中的空气,防止产生的NO被氧化生成NO2;(3)①D中无色气体变成红色,说明含有NO气体;②二氧化氮的液化温度是21℃,低于此温度时,二氧化氮气体变成液态,所以装置E的作用是冷凝使NO2 完全液化;(4)如果向D中通入过量O2,NO会发生反应,产生NO2,则装置B中二氧化氮、氧气和氢氧化钠反应生成硝,酸钠和水,其反应方程式为:4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O,如果没有装置C,二氧化氮和水反应生成一氧化氮,造成干扰;(5)通过以上分析知,该反应中生成二氧化氮、一氧化氮,同时还有硫酸钠、水生成,所以反应方程式为2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O。