题目内容
【题目】亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,某学习小组设计实验制备亚硝酸钙,实验装置如图所示(夹持装置略去).
已知:2NO+CaO2═Ca(NO2)2;2NO2+CaO2═Ca(NO3)2
请回答下列问题:
(1)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前,应向装置中通入一段时间的N2 , 原因是 .
(2)仪器D的名称是;B中盛放的试剂是 .
(3)装置F中,酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化成NO3﹣ , 溶液由橙色变为绿色(Cr3+),发生反应的离子方程式是 .
(4)已知Ca(NO2)2溶液需保持弱碱性,因为其遇酸会发生反应,产生NO气体.设计实验证明E中有亚硝酸钙生成 .
(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2 , 反应原理为Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O.
①若n( NO):n(NO2)>1:1,则会导致:
②若n( NO):n( NO2)<1:1,则会导致 .
【答案】
(1)排除装置中氧气,防止其将生成的一氧化氮氧化生成二氧化氮
(2)U形干燥管,蒸馏水
(3)2NO+Cr2O72﹣+6H+=2Cr3++2NO3﹣+3H2O
(4)取少量E中反应后的固体于试管中,滴加少许硫酸,试管口有红棕色气体生成
(5)排放气体中NO含量升高,污染环境,产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高
【解析】解:(1)装置中含有空气,空气中氧气能氧化一氧化氮,所以通入氮气的目的是排除装置中氧气,防止其将生成的一氧化氮氧化生成二氧化氮;
(2)仪器D的名称是U形干燥管;硝酸易挥发,通过B中盛放的蒸馏水洗去硝酸,以防止过氧化钙反应生成氧气;
(3)反应中Cr2O72﹣被还原成Cr3+,NO氧化成NO3﹣,离子反应方程式为:2NO+Cr2O72﹣+6H+=2Cr3++NO3﹣+3H2O;
(4)Ca(NO2)2与酸会发生反应产生NO气体,NO气体遇氧气生成红棕色NO2气体,所以取少量E中反应后的固体于试管中,滴加少许硫酸,试管口有红棕色气体生成即可证明E中有亚硝酸钙生成;
(5)①若n(NO):n(NO2)>1:1,则一氧化氮过量,排放气体中NO含量升高,污染环境;
②若n(NO):n(NO2)<1:1,则二氧化氮过量,二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca(NO3)2;
所以答案是:(1)排除装置中氧气,防止其将生成的一氧化氮氧化生成二氧化氮;(2)U形干燥管;蒸馏水;(3)2NO+Cr2O72﹣+6H+=2Cr3++NO3﹣+3H2O;(4)取少量E中反应后的固体于试管中,滴加少许硫酸,试管口有红棕色气体生成;(5)①排放气体中NO含量升高,污染环境;②产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高;