Question

15．亚硝酸钠常用作食品防腐剂．现用如图所示仪器（夹持装置已省略）及药品．探究亚硝酸钠与硫酸的反应及生成气体产物的成分．已知气体液化的温度：NO₂：21℃；NO：-152℃

回答下列问题：
（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序为（按从左到右连接）：A→C→E→D→B．
（2）组装好仪器后，接下来进行的操作是检查装置的气密性；实验开始时通入N₂的作用是防止可能生成的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）关闭弹赞夹K₁，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体．确认A中产生的气体中含有NO，依据的现象是D中通氯气后，出现红棕色气体；装置E的作用是冷凝使NO₂完全液化．
（4）根据上述实验，写出该反应的化学方程式：2NaNO₂+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O．如果没有装置C，对验证结论造成的影响是水会与NO₂反应生成NO，影响后面NO的检验．
（5）实验结柬后还需通入N₂的作用是把装置中的气体全部赶入到B中被吸收，以防止环境污染；如果向D中通入过量O₂，则装置B中发生反应的离子方程式为4NO₂+O₂+4OH^-=4NO₃^-+2H₂O．

Answer 1

分析 硫酸与亚硝酸钠反应生成气体的成分为NO、NO₂，其中NO与空气中的氧气被氧化成NO₂，所以实验开始前要将装置中的空气排尽，反应前通入氮气的目的是排尽装置内的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO₂，造成对A中反应产物检验的干扰，根据各部分装置的作用可知，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D检验NO，装置的连接为A→C→E→D→B，
（1）根据各部分装置的作用进行连接，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D检验NO；
（2）气体发生和反应装置需要装置气密性好，开始前需要检查装置气密性；赶走装置内氯气防止一些NO检验；
（3）根据一氧化氮和氧气反应生成红棕色二氧化氮气体判断，温度低于二氧化氮液化温度时，二氧化氮变成液态；
（4）关闭弹赞夹K₁，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体．确认A中产生的气体中含有NO，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；
（5）实验结束后还需通入N₂的作用是排出装置中气体吸收，防止污染空气，氧气过量，进入B中可理解为先生成硝酸，硝酸再与氢氧化钠反应生成硝酸钠和水．

解答 解：（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，
故答案为：E；D；B；    
（2）组装好仪器后，接下来进行的操作实验是检查装置气密性，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，
故答案为：检查装置气密性；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）D中无色气体变成红色，说明含有NO气体，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，
故答案为：D中通氯气后，出现红棕色气体；冷凝使NO₂完全液化；
（4）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（浓）=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O，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，
故答案为：2NaNO₂+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O；水会与NO₂反应生成NO，影响后面NO的检验；
（5）实验结束后还需通入N₂的作用是排出装置中气体吸收，把装置中的气体全部赶入到B中被吸收，以防止环境污染，如果向D中通入过量O₂，则装置B中发生反应的离子方程式：4NO₂+O₂+4OH^-=4NO₃^-+2H₂O，
故答案为：把装置中的气体全部赶入到B中被吸收，以防止环境污染；4NO₂+O₂+4OH^-=4NO₃^-+2H₂O．

点评 本题考查了实验方案设计、物质的检验、盖斯定律，明确物质的性质是解本题关键，根据实验现象确定物质的性质，注意仪器的连接顺序，为易错点，题目难度中等．