题目内容

3．某化学兴趣小组以木炭和浓硝酸为起始原料，探究一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠．设计装置如下（忽略装置中空气的影响），请回答下列问题：

（1）组装好仪器后，必须进行的一项操作是检查装置的气密性．
（2）装置A的试管中发生反应的化学方程式是C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（3）推测B中可以观察到的主要现象是铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，产生无色气泡；C装置的作用是除去NO中混有的CO2．
（4）装置D中除生成NaNO2外，还有另一种固态物质Y，Y的化学式是NaOH；可以通过适当改进，不产生Y物质，请你提出改进方法：用装有碱石灰的干燥管代替C装置．
（5）已知：亚硝酸是弱酸，不稳定，室温下存在反应3HNO2═HNO3+2NO↑+H2O；在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成．
①写出检验D中产物是亚硝酸钠的方法：将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠（或将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠）；
②E装置中试剂X可以是B．
A．稀硫酸  B．酸性高锰酸钾溶液  C．稀硝酸  D．水．

分析 以木炭和浓硝酸为起始原料，探究一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠，由图可知，组装好仪器后，先检查装置的气密性，A中发生C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O，B中二氧化氮与水反应生成硝酸，然后Cu与硝酸反应生成NO，C中利用NaOH溶液吸收二氧化碳，在D中NO与过氧化钠反应生成亚硝酸钠，可能还发生水与过氧化钠的反应生成NaOH，结合信息在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成，可知X吸收亚硝酸，以此来解答．

解答 解：（1）组装好仪器后，必须进行的一项操作是检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性；
（2）装置A的试管中发生反应的化学方程式是C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O，故答案为：C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O；
（3）根据装置图可知，A中产生的NO2在B中与水反应生成HNO3和NO，其中HNO3与铜反应，故铜片溶解，溶液变蓝，产生气泡；由于A中还产生了CO2，故在通入D之前应先用氢氧化钠溶液将其除去NO中混有的CO2，故答案为：铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，产生无色气泡；除去NO中混有的CO2；
（4）由于NO通过氢氧化钠溶液进入D装置时会带入水蒸气，根据原子守恒可知，生成的固体物质应该还有NaOH；若要避免生成NaOH，应该除去水蒸气，则改进方法为用装有碱石灰的干燥管代替C装置，
故答案为：NaOH；用装有碱石灰的干燥管代替C装置；
（5）①根据所给信息可知，若检验亚硝酸钠，可以将其在酸性溶液中分解，也可以将其与酸性高锰酸钾溶液反应，则方法为将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠（或将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠），
故答案为：将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠（或将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠）；
②在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成，可知X吸收亚硝酸，则X为酸性高锰酸钾溶液，故答案为：B．

点评 本题考查性质实验方案的评价及实验装置的综合应用，为高频考点，把握装置的作用、气体的制备实验等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氮族元素化合物知识的综合应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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