Question

10．亚硝酸钠（NaNO₂）是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量．某兴趣小组用下图所示装置制备NaNO₂并对其性质作如下探究（A中加热装置已略去）．

【背景素材】
①2NO+Na₂O₂═2NaNO₂；②NO能被酸性KMnO₄氧化成NO₃^-，而MnO₄^-被还原为Mn²⁺．
【制备NaNO₂】
（1）装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（2）B装置的目的是①将NO₂转化为NO，②铜与稀硝酸反应生成NO．
（3）为保证制得的亚硝酸钠的纯度，C装置中盛放的试剂可能是BD（填序号）．
A．P₂O₅B．碱石灰      C．无水CaCl₂D．生石灰
（4）E装置的作用是吸收有毒的NO气体，避免污染空气．
【NaNO₂性质探究】
（5）①将NaNO₂滴加到酸性高锰酸钾溶液中，可观察到紫色溶液颜色变浅，直至褪色．该实验说明NaNO₂具有还原性．
 ②将SO₂通入用稀盐酸酸化的NaNO₂溶液中，为证明NaNO₂有氧化性，设计的实验操作及现象是：用试管取少量溶液，加入BaCl₂溶液，若有白色沉淀产生，则证明NaNO₂有氧化性．

Answer 1

分析 A装置用于制备二氧化氮，二氧化氮进入B装置后和水反应生成NO和硝酸，硝酸和Cu反应生成NO，根据①2NO+Na₂O₂═2NaNO₂知，NO和过氧化钠反应生成亚硝酸钠，根据②NO能被酸性高锰酸钾氧化成NO₃^-、而MnO₄^-被还原为Mn²⁺知，未反应的NO被酸性高锰酸钾溶液氧化生成NO₃^-，
（1）装置A中在加热条件下，C和浓硝酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化氮和水；
（2）B装置中的水能和二氧化氮反应生成NO，且生成的硝酸也能和Cu反应生成NO；
（3）得到的NO气体中还含有二氧化碳气体，二氧化碳能和过氧化钠反应生成碳酸钠，所以为保证制得的亚硝酸钠的纯度，应该除去二氧化碳气体，二氧化碳气体是酸性气体，应该用碱性物质除去；
（4）NO有毒不能直接排空，可以用高锰酸钾溶液吸收；
（5）①NaNO₂滴加到酸性高锰酸钾溶液中，可观察到紫色溶液颜色变浅，直至褪色，说明二者发生氧化还原反应，亚硝酸根离子被氧化生成硝酸根离子，高锰酸根离子被还原生成锰离子；
②将SO₂通入用稀盐酸酸化的NaNO₂溶液中，二者发生氧化还原反应生成硫酸根离子，为证明有氧化还原反应发生，用盐酸酸化的氯化钡溶液检验硫酸根离子．

解答 解：（1）装置A中在加热条件下，C和浓硝酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、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）B装置的目的是①将NO₂转化为NO、②铜与稀硝酸反应生成NO，
故答案为：①将NO₂转化为NO； ②铜与稀硝酸反应生成NO；
（3）得到的NO气体中还含有二氧化碳气体，二氧化碳能和过氧化钠反应生成碳酸钠，所以为保证制得的亚硝酸钠的纯度，应该除去二氧化碳气体，二氧化碳气体是酸性气体，应该用碱性物质除去，故答案为：BD；
（4）由信息可知，E装置的作用是吸收有毒的NO气体，避免污染空气，故答案为：吸收有毒的NO气体，避免污染空气；
（5）①将NaNO₂滴加到酸性高锰酸钾溶液中，可观察到紫色溶液颜色变浅，直至褪色，说明二者发生氧化还原反应，亚硝酸根离子被氧化生成硝酸根离子，表现出还原性，故答案为：还原；
②将SO₂通入用稀盐酸酸化的NaNO₂溶液中，二者发生氧化还原反应生成硫酸根离子，为证明有氧化还原反应发生，用盐酸酸化的氯化钡溶液检验硫酸根离子，其操作方法为：取少量试液于试管中，向试管内滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成就说明含有硫酸根离子，则二者发生氧化还原反应，
故答案为：用试管取少量溶液，加入BaCl₂溶液，若有白色沉淀产生，则证明NaNO₂有氧化性．

点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、实验装置的作用、氧化还原反应的应用为解答的关键，侧重分析与实验及应用能力的综合考查，题目难度中等．