Question

2．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；B中盛放的试剂是蒸馏水．
（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2NO+Cr₂O₇^2-+6H⁺=2Cr³⁺+2NO₃^-+3H₂O．
（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）工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气（含NO、N0₂）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+N0₂=Ca（N0₂）₂+H₂O．
①若n（ NO）：n（NO₂）＞l：l，则会导致排放气体中NO含量升高，污染环境：
②若n（ NO）：n（ NO₂）＜l l，则会导致产品Ca（NO₂）₂中Ca（NO₃）₂含量升高．

Answer 1

分析 （1）空气中氧气能氧化一氧化氮干扰实验；
（2）根据仪器的结构来解答；硝酸易挥发，通过蒸馏水洗去硝酸，以防止过氧化钙反应生成氧气；
（3）反应中Cr₂O₇^2-被还原成Cr³⁺，NO氧化成NO₃^-，根据电子得失守恒与质量守恒配平；
（4）根据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；
（5）①若n（NO）：n（NO₂）＞1：1，则一氧化氮过量，②若＜1：1，则二氧化氮过量；

解答 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；
故答案为：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；
故答案为：U形干燥管；蒸馏水；
（3）反应中Cr₂O₇^2-被还原成Cr³⁺，NO氧化成NO₃^-，离子反应方程式为：2NO+Cr₂O₇^2-+6H⁺=2Cr³⁺+NO₃^-+3H₂O；
故答案为：2NO+Cr₂O₇^2-+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；
故答案为：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；
故答案为：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；

点评 本题考查了制备实验方案的设计，同时考查学生分析问题、解决问题的能力，知道装置的作用、除杂原理、离子方程式的书写、氧化还原反应即可进行解答，难度不大．