Question

12．亚硝酸钠被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛．以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠（NaNO₂）的装置如图所示（部分夹持装置略）．

已知：室温下，①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂
②3NaNO₂+3HCl═3NaCl+HNO₃+2NO↑+H₂O
③酸性条件下，NO或NO₂^- 都能与MnO₄^-反应生成NO₃^- 和Mn²⁺
完成下列填空：
（1）写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（2）B中观察到的主要现象是有无色气体产生和铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色；，写出有关反应的离子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，D装置的作用是吸收未反应的NO．
（3）检验C中产物有亚硝酸钠的方法是取样，加入稀盐酸，产生无色气体，遇到空气变为红棕色．
（4）经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠，为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置，则该装置中盛放的药品名称碱石灰．
（5）将1.56g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠，理论上至少需要木炭0.36g．

Answer 1

分析 （1）加热条件下，C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水；
（2）生成的二氧化氮进入B中和水反应生成硝酸，硝酸和铜反应生成硝酸铜、NO和水；
生成硝酸的同时还生成NO，NO有毒不能直接排空；
（3）亚硝酸钠和稀盐酸反应生成生成NO，NO不稳定易被空气氧化生成红棕色气体；
（4）碱石灰能吸收水和二氧化碳，但不能吸收NO；
（5）n（Na₂O₂）=$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.1mol，根据2NO+Na₂O₂=2NaNO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、C+4HNO₃（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O计算需要C的质量．

解答 解：（1）加热条件下，C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应方程式为C+4HNO₃（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+4HNO₃（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）生成的二氧化氮进入B中和水反应生成硝酸，硝酸和铜反应生成硝酸铜、NO和水，所以看到的现象是：有无色气体生成且Cu逐渐溶解、溶液变蓝色，反应的离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，生成硝酸的同时还生成NO，NO有毒不能直接排空，过氧化钠和NO反应生成亚硝酸钠，所以过氧化钠的作用是吸收未反应的NO，
故答案为：铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O； 吸收未反应的NO；
（3）亚硝酸钠和稀盐酸反应生成NO，NO不稳定，易被空气中氧气氧化生成红棕色二氧化氮，所以其检验方法是取样，加入稀盐酸，产生无色气体，遇到空气变为红棕色，
故答案为：取样，加入稀盐酸，产生无色气体，遇到空气变为红棕色；
（4）碱石灰能吸收水和二氧化碳，但不能吸收NO，为防止副反应发生，增加装置中盛放的药品是碱石灰，
故答案为：碱石灰；
（5）n（Na₂O₂）=$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，根据2NO+Na₂O₂=2NaNO₂知，0.02mol过氧化钠反应需要0.04molNO，根据3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO知生成0.04molNO需要0.12mol二氧化氮、根据C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O知生成0.12mol二氧化氮需要0.03molC，则C的质量=12g/mol×0.03mol=0.36g，
故答案为：0.36．

点评 本题以硝酸为载体考查硝酸、二氧化氮、NO的性质，侧重考查分析、计算能力，明确物质的性质是解本题关键，注意（5）中过氧化钠得到的电子不等于C失去的电子，因为生成的二氧化氮不完全转化为NO，为易错点．